如何使用ARM7嵌入式和模糊PID設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)的詳細(xì)資料概述

　　針對(duì)溫度控制系統(tǒng)具有非線性、時(shí)變性和時(shí)間滯后性特性，以及傳統(tǒng)PID控制方法自適應(yīng)能力差、魯棒性不強(qiáng)等問題，運(yùn)用模糊控制與PID相結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)了基于ARM7微處理器的溫度控制系統(tǒng)，研究了系統(tǒng)的硬件電路構(gòu)成和軟件的設(shè)計(jì)流程，并搭建了系統(tǒng)的試驗(yàn)平臺(tái)．試驗(yàn)結(jié)果表明，基于 ARM7嵌入式模糊PID控制具有理想的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性好，在要求高精度、快速控制溫度的場(chǎng)合具有良好的應(yīng)用前景．

　　針對(duì)溫度控制系統(tǒng)具有非線性、時(shí)變性和時(shí)間滯后性特性，以及傳統(tǒng)PID控制方法自適應(yīng)能力差、魯棒性不強(qiáng)等問題，運(yùn)用模糊控制與PID相結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)了基于ARM7微處理器的溫度控制系統(tǒng)，研究了系統(tǒng)的硬件電路構(gòu)成和軟件的設(shè)計(jì)流程，并搭建了系統(tǒng)的試驗(yàn)平臺(tái)．試驗(yàn)結(jié)果表明，基于 ARM7嵌入式模糊PID控制具有理想的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性好，在要求高精度、快速控制溫度的場(chǎng)合具有良好的應(yīng)用前景．

　　在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，溫度均是重要的控制參數(shù)之一．只有系統(tǒng)溫度準(zhǔn)確，才能獲得可靠的檢測(cè)結(jié)果．如何獲得穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好、抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性佳的高精度的溫度控制系統(tǒng)，是目前檢測(cè)研究的重要課題之一．溫度控制系統(tǒng)往往具有非線性、時(shí)變性和時(shí)間滯后性特性．傳統(tǒng)PID控制屬線性控制方法，易受隨機(jī)變量干擾，控制參數(shù)不能改變，故控制的溫度準(zhǔn)確性不高，效果不理想．模糊控制屬非線性控制方法，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、響應(yīng)快速、穩(wěn)態(tài)超調(diào)量小的特點(diǎn)，但其控制過程存在一定的穩(wěn)態(tài)誤差口。本文將模糊控制與常規(guī)PID控制相結(jié)合，采用模糊自整定PID控制規(guī)律，設(shè)計(jì)了基于ARM7的溫度控制系統(tǒng)，給出了該系統(tǒng)的硬件電路與軟件的設(shè)計(jì)方法，以期能解決上述問題．

　　本文所設(shè)計(jì)的溫度控制器選用Samsung公司的16／32位RISC處理器S3C44BOX，并將其作為系統(tǒng)的溫度傳感器和ARM7控制器，所設(shè)計(jì)的模糊PID溫度控制系統(tǒng)如圖1所示．系統(tǒng)的基本工作原理為：由溫度傳感器所產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路后，送入3C44BOX片部A／D單元進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再與設(shè)定溫度值比較，產(chǎn)生的溫度偏差信號(hào)經(jīng)模糊PID控制算法后，通過片內(nèi)PWM控制器產(chǎn)生PWM 信號(hào)，并通過由固態(tài)繼電器組成的功率加熱電路，控制被測(cè)對(duì)象的溫度．