为了满足计算机控制技术课程的研究性教学需求,应用PID算法设计了LED照明闭环控制实验系统。以STC89c52单片机、PCF8591芯片为核心设计LED照明系统的硬件电路,利用Matlab对光通量与占空比、光通量与AD转化后的数字量进行拟合,结合PID算法稳态误差小的特点,实现LED照明在线实时控制,补偿日照不足并且提高光照稳定性。应用表明,该实验系统使学生获得了综合训练,学生实践能力和科学素养获得提高,取得了良好教学效果。 闭环控制照明系统。ＬＥＤ采用电流驱动，电流步距可调。通过ＡＤ采集光照强度，运用单片机Ｉ／Ｏ口实现ＰＷＭ功率控制。１．２设计方案根据设计要求以及闭环控制系统的基本设计方法，制订系统的设计方案。（１）工程量转换，即将实际工程量转换成Ａ／Ｄ转换器允许的输入量范围（例如，０～５Ｖ）。应用光敏电阻检测ＬＥＤ和室内环境的光照强度总和，并设计整形和放大电路，控制实验系统研究-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机建立光照强度与Ａ／Ｄ转换之间的关系。（２）系统的硬件电路设计。系统硬件原理框图如图１所示，具体论述见下节。图１系统硬件原理框图（３）控制算法选择。本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  选择合适的控制算法，能够根据期望值（给定的光照强度）与实际检测的光照强度的差值计算出控制量，通过驱动电路调节ＬＥＤ光照强度。因为ＰＩＤ控制算法是“计算机控制技术”中重点讲授的内容［８－９］，而且工程实际应用十分广泛，该算法也比较容易实现，所以学生可以选择该算法。（４）ＬＥＤ控制方式选择。可采用ＰＷＭ方式（脉冲调制方式）调节ＬＥＤ两端平均电压值，从而改变ＬＥＤ光照强度。为了实现反馈控制，必须建立ＰＩＤ算法的输出值与ＰＷＭ的占空比的关系，以及ＰＷＭ的占空比与ＬＥＤ光照强度的关系。可以通过实验获取相关数据，并利用Ｍａｔｌａｂ编程，拟合出它们的二次曲线。２实验系统详细设计２．１系统的硬件电路设计本实验系统以ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机为控制核心，其他电路包括检测电路、整形和放大电路、Ａ／Ｄ转换电路、驱动电路和ＬＥＤ显示电路。（１）检测电路采用光敏电阻，使用一个１０ｋΩ的电阻与光敏电阻串联，形成控制实验系统研究-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com