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基于嵌入式的模糊PID鍋爐溫度控制系統的研究

2015-11-10 16:40:47 來源: 閱讀數:1077

溫度,是生活中一個重要的參數,在很多生產過程與科學實驗,都與溫度的測量和控制密切相關。尤其是在工業生產中,如冶金,化工,石油,建材,溫度的測量與控制更是占有舉足輕重的地位。隨著微電子和嵌入式技術的迅猛發展,溫度控制系統也正朝著更加智能化的方向發展。<br>  電熱鍋爐作為一種新型的機電一體化產品,是一種將電能轉換為熱能,生產蒸汽或熱水的裝置,是目前較為理想的環保、節能型供暖設備。本文在研究了目前國內外鍋爐溫度控制現狀的基礎上,以山西運城卓里小區的取暖鍋爐為實際研究對象,提出了一種基于ARM的模糊PID溫度控制系統,并對系統的硬件... 溫度,是生活中一個重要的參數,在很多生產過程與科學實驗,都與溫度的測量和控制密切相關。尤其是在工業生產中,如冶金,化工,石油,建材,溫度的測量與控制更是占有舉足輕重的地位。隨著微電子和嵌入式技術的迅猛發展,溫度控制系統也正朝著更加智能化的方向發展。
  電熱鍋爐作為一種新型的機電一體化產品,是一種將電能轉換為熱能,生產蒸汽或熱水的裝置,是目前較為理想的環保、節能型供暖設備。本文在研究了目前國內外鍋爐溫度控制現狀的基礎上,以山西運城卓里小區的取暖鍋爐為實際研究對象,提出了一種基于ARM的模糊PID溫度控制系統,并對系統的硬件和軟件進行了設計。在硬件上,本系統采用ARM9微處理器S3C2440A為核心處理器,對溫度檢測單元和溫度控制單元進行了設計,系統應用了RS232串口電路,JATA接口電路和以太網接口電路,方便對數據的下載、系統調試和與PC機之間進行通訊,此外,對存儲模塊,電源模塊,以及液晶顯示模塊進行了設計。在軟件上,對linux操作系統進行了移植,并對溫度檢測模塊,RS232串口模塊,LCD顯示模塊,模糊PID控制算法等應用程序進行了開發設計,完成了設備驅動程序移植過程。
  本文在實際搭建的系統平臺上,用MATLAB工具分別對常規PID和模糊PID控制方法進行了仿真分析,實驗結果表明,模糊PID控制行之有效,而且具有較好的動態性能,穩態性能與較強抗干擾能力。

目錄概覽

基于嵌入式的模糊PID鍋爐溫度控制系統的研究 目次

封面

聲明

中文摘要

英文摘要

目錄

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第一章 緒論

1.1課題研究背景和意義

1.2 溫度控制的簡介

1.3 鍋爐溫度控制系統的發展概況

1.4本文主要工作

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第二章 溫度控制系統的硬件設計

2.1.總體設計方案

2.2 S3C2440A處理器簡介

2.3溫度檢測電路設計

2.4 存儲模塊設計

2.5 通訊模塊設計

2.6 電源模塊設計

2.7 顯示模塊設計

2.8 PWM輸出模塊設計

2.9報警電路模塊設計

+

第三章 嵌入式Linux操作系統的建立

3.1 嵌入式系統

3.2 操作系統的選擇

3.3 嵌入式Linux操作系統結構

3.4 交叉編譯環境的建立

3.5 Boot Loader 移植

3.6 內核的移植

3.7 根文件系統的移植

3.8 設備驅動移植

+

第四章 溫度控制系統的模糊PID控制

4.1 PID控制器

4.2 模糊控制系統

4.3 模糊PID控制

+

第五章溫度控制系統設計與仿真

5.1 PID和模糊PID仿真

5.2 結果分析

+

第六章 結論與展望

6.1總結

6.2后續工作及展望

參考文獻

攻讀碩士期間發表的論文

致謝

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