论文部分内容阅读
温度的测量和控制在工业生产过程中有着广泛的应用,尤其在石油、化工、电力、冶金等工业领域。温度控制对产品的质量和工业生产过程的顺利进行有着很大的影响。随着微电子和嵌入式技术的迅猛发展以及自动控制理论的不断完善,温度控制系统也正朝着更加智能化的方向发展。本文在研究了目前国内外温度控制现状的基础上,针对大多数工业生产中温度控制系统对复杂控制算法处理能力差,人机交互不尽完善,控制界面不够友好美观,提出了一种基于ARM的模糊PID温度控制系统。在硬件上,系统采用ARM9微处理器AT91RM9200作为主控制芯片,对温度检测单元和液晶显示模块进行了设计,对存储单元进行了扩展。另外系统还设计了RS232串口电路、JTAG电路和以太网接口电路,方便了数据下载、系统调试和与PC机或设备进行通讯;在软件上,移植了嵌入式实时操作系统Linux,对温度检测模块、D/A数据转换模块、液晶显示模块及控制算法等应用程序进行了开发设计,并通过Qt/E编程为本系统设计并实现了友好的图形用户界面。本文设计的温度控制系统是针对一般工业温度控制特点提出的,具有扩展性强、可靠性高、响应速度快、体积小等特点,而且还具有很好的人机交互能力,能够有效管理复杂的系统资源。本文采用模糊PID控制算法对温度进行控制,为了检验系统控制性能,本文以工业锅炉蒸汽温度为被控对象,建立了工业锅炉蒸汽温度控制系统的仿真模型来检测系统性能,分别对常规PID控制和模糊PID控制进行了仿真分析。结果表明模糊PID控制有效的提高了系统对非线性、时变性和不确定性的处理能力,控制效果更好。