在本项目研究过程中，基于LabVIEW温度PID控制，充分利用LabVIEW虚拟仪器技术的优势，设计出高可靠性，操作简单的高温PID控制系统。系统包括实时温度设定和显示，温度控制曲线实时显示，系统状态监测等功能模块。从系统测试结果可以看出，该系统可以实现可靠的检测，实现简单的操作界面和良好的可视性。

国内外现状

发展趋势

课题的主要研究内容

本文使用PID控制实现温度控制。它的主要组成部分有：E型热电偶、多功能数据采集模块、温度源和LabVIEW软件环境中的虚拟仪器。PC上的LabVIEW开发环境通过USB到RS232串口到RS485与实验室设备通信。从温度传感器的温度测量中读取数据，能够完成实时测控温度参数。总结如下几方面：

1.简单阐述了温度PID控制系统的研究意义及目的，对这类智能温度测控的国内外现状、背景以及在基于LabVIEW的开发环境下发展的趋势。

2.讨论了PID控制原理算法，讲述说明比例调整，积分调整和微分调整的原理和作用，还有三者如何联系发生作用。

3.分析智能温度PID如何控制的设计思路和解决方案，并使用LabVIEW虚拟仪器开发平台，使整个控制系统的设计更具有灵活性及智能化。然后通过USB转RS232串口转RS485数据实时温度采集，A/D转换，D/A转换、曲线显示、控制温度升温或降温在0°到100°内以及信息校验等。

4.调试程序，首先测试通过 USB转 RS232串口转 RS485是否能实现数据传送，其次打开程序和实验台电源进行测试，整个程序加强了温度控制的功能，还有使得温度采集后调节器输出的数据记录波形更简化明了，更好得出比较稳定的 PID参数。

5.最后，总结了所做的工作和未来方向的悖论。

PID控制设计

PID是一种控制算法的简称，即比例-积分-微分控制，其特点是结构改变灵活、技术成熟、适应性强。 在自动控制领域，PID控制是最早发展起来的控制策略之一，由于它具有算法简单、可靠性高等优点被广泛应用于工业控制领域。PID控制是业内最常见的控制算法，在工业控制领域有很高的接受度。PID控制器的广泛应用，得益于其在多种操作条件下稳定的性能，以及易操作的特性。

PID控制简述

自动控制原理的核心是反馈原理，而测量、比较和执行是反馈原理的三个基本要素。测量值与变量有关，并与预期值进行相比，用误差来纠正、控制系统响应。如何在进行正确的测量和比较之后对系统进行校正和调整是反馈理论和自控应用的关键。PID控制或比例积分微分控制早在过去数十年中就已普遍用来进行工业控制。

在一个典型的控制系统里，过程变量是需要被控制的系统变量。例如，温度(ºC)、压强(psi)、流速(升/分钟)。 传感器用来测量过程变量，并对控制系统做出反馈。过程变量的期望值或必须达到的值称为设定值（给定值）。比如，在一个温控系统中，设定温度值为100摄氏度。在任意时间点上，控制系统算法（补偿器）使用过程变量和设定值之间的差值，得到期望的激励器输出，驱动系统（设备）。如测量得到的温度过程变量为100摄氏度，期望的温度设定值为120摄氏度，控制器算法的激励器输出将指示打开加热器。打开加热器，整个系统就逐渐变热，温度过程变量测得的结果也会增加。这就是一个闭环控制系统，读取传感器，提供即时反馈，计算期望的激励器输出，这三项操作往往以固定速率循环往复。

如图2.1，PID调节器是线性调节器通过给定值r(t)与实际输出值y(t)比较构成控制偏差呈现出线性关系。

图 2.1 PID控制原理方框图

PID线性调节器中，我们将P称为比例调节，I称为积分调节，D称为微分调节器。