基于ARM嵌入式平台温度控制系统设计.pdf

基于ARM嵌入式平台温度控制系统设计 在工业控制中，温度控制系统是最常见的一种控制系统，具有很大的实际应用价值和应用前景。目前市场上成型的温度控制产品都普遍采用传统PLC和单片机来实现，但大多数场合基本能够满足温度控制的要求。然而，随着电子科学技术和微控制技术的创新和不断完善，工业温度控制要求也随之增高。 本设计基于ARM嵌入式平台温度控制系统， ARM微控制器被广泛应用于工业控制中，以其独特的优点被国内外市场所认可，包括统一标准性、高代码密度、运行速度快、执行稳定等优点。 ARM微控制器不仅拥有统一标准性，还可以满足许多高、新尖技术对温度的需求。 在本设计中，我们使用了PID控制算法，该算法是迄今为止最通用的控制算法，具有结构简单、鲁棒性强、操作简单等优点，使其在现在工业过程控制中被广泛应用。PID控制器通过由两部分组成：PID控制器和被控对象。控制核心PID控制器算法设计，关键以控制偏差量为输入量rin(t)和yout(t)系统输出量组成。 在本设计中，我们还使用了模糊PID控制算法，自适应模糊PID控制器是以输入控制量，经过模糊推理器对PID的控制参数进行修正，在调整过程中，由于加入了含有人类知识经验的模糊推理过程，实现了PID参数的智能调整，也正因此，使被控系统不仅具有良好的稳态及动态性能，抗干扰能力及鲁棒性得到提高。 在温度采集方面，我们使用了DS18B20数字温度传感器，该传感器具有体积小、精度高、可用电压宽、测量范围大等优点，可以满足实际工程坏境中对温度采集的要求。 在软件设计方面，我们使用了Linux嵌入式实时操作系统，该系统具有实时性好、体积小、实现复杂数据运算以及人机界面友好互动的优点，逐渐成为未来控制系统发展主流之一。 本设计基于ARM嵌入式平台温度控制系统，具有很高的测量精度和精准控制精度，可以满足许多高、新尖技术对温度的需求。 详细的设计过程如下： 我们对系统进行了需求分析和功能设计，确定了系统的总体架构和功能需求。 我们对系统进行了硬件设计，选择了ARM处理器作为主控芯片，并设计了温度采集模块、通信模块和人机界面模块。 然后，我们对系统进行了软件设计，选择了Linux嵌入式实时操作系统，并设计了温度控制算法、模糊PID控制算法和人机界面程序。 我们对系统进行了测试和调试，确保系统的稳定性和可靠性。 本设计基于ARM嵌入式平台温度控制系统，具有很高的测量精度和精准控制精度，可以满足许多高、新尖技术对温度的需求。