基于arm的模糊pid温度控制系统的研究与实现

《基于arm的模糊pid温度控制系统的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20061232硕士学位论文类别：全日制硕士研究生题目：基于ARM的模糊PID温度控制系统的研究与实现英文题目：ResearchandImplementationforFuzzyPIDTemperatureControlSystemBasedonARM研究生：闫向勇指导老师：董志学学科名称：计算机应用技术硕士二○○九年六月摘要热分析仪温度控制系统具有非线性、时变性和时间滞后性的特性，对于被控对象具有这些特性的温度控制系统，采用常规PID控制方法很难满足大范围温度控制精度的要求。模糊控制是一种智能控制方法，它具有构造简单、不需要精确数学模型

2、的特点，已经广泛应用于电视机、摄像机、洗衣机、电冰箱、电饭锅、空调、照相机、复印机等诸多方面。为了提高大范围温度控制精度，本文采用模糊控制与PID相结合的方法，设计实现了一个基于ARM微处理器的模糊PID控制的热分析仪温度控制系统。本文所设计的系统硬件部分采用基于32位ARM7处理器的LPC2368作为控制核心，选用铂铑热电偶为温度传感器,由过零检测的光电耦合器件和双向可控硅构成执行单元，由按键、LCD液晶显示器组成人机交互接口。本系统软件包含PC机程序和LPC2368控制器程序两部分，其中，PC机程序是在C++Builder6.0环境下使用C++语言开发的程序，该程序实现通过串

3、行通信从LPC2368控制器中接收数据和发送命令，然后在主控窗体中显示实时结果等功能；LPC2368控制器程序是在ADS1.2集成环境下使用C语言开发的程序，完成系统初始化、接收命令、采集数据、滤波处理、控制算法的实现、输出控制结果以及发送数据等任务。本文研究了模糊PID控制器的设计算法，搭建了热分析仪温度控制系统的硬件平台，用MATLAB工具分别对常规PID和模糊PID控制方法进行了仿真分析，并在实际搭建的系统平台上进行了实验测试。实验结果表明，模糊PID控制具有较好的动态响应特性和稳态特性，具有较强抗干扰能力和较好的鲁棒性，能够满足热分析仪温度控制系统的大范围温度控制精度的要

4、求。关键词：ARM7；LPC2368；模糊PID；嵌入式系统AbstractThermalAnalyzertemperaturecontrolsystemhascharacteristicsofnon-linearity,time-varianceandtime-lag.However,forsuchsystem,conventionalPIDcontrollercannotmeetawiderangeofprecisiontemperaturecontrolrequirements.Fuzzycontrolisanintelligentcontrolmethod.Ithasth

5、echaracteristicsofasimplestructurewhiledoesn’tneedaprecisemathematicalmodel.Fuzzycontrolhasbeenappliedsuchastelevisions,videocamera,washingmachines,refrigerators,ricecookers,airconditioners,cameras,photocopiersandmanyotheraspects.Inordertoimproveawiderangeoftemperaturecontrolaccuracy,bycombin

6、ingfuzzyandPIDcontrolmethodsafuzzyPIDtemperaturecontrolsystemofthethermalanalyzerbasedonARMmicroprocessorisdesignedandimplemented.Inthispaper,thehardwarehasbeendesignedbyusing32-bitARM7processorLPC2368asthecore.ThesystemselectedthetemperaturesensorofPlatinum-Rhodiumthermocouple.Thezero-crossi

7、ngdetectionoptcouplerdevicesandTRIACmakeuptheimplementationunit.Human-computerinteractioninterfacecomposesofthekeyandLCD.ThesystemsoftwareincludesPCandLPC2368programs.PCprogramisdevelopedusingC++languageunderC++Builder6.0developmentenvironmen