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

　　針對溫度控制系統(tǒng)具有非線性、時變性和時間滯后性特性，以及傳統(tǒng)PID控制方法自適應能力差、魯棒性不強等問題，運用模糊控制與PID相結(jié)合的方法，設(shè)計了基于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)計流程，并搭建了系統(tǒng)的試驗平臺．試驗結(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)與動態(tài)響應特性，系統(tǒng)抗干擾能力強、魯棒性好，在要求高精度、快速控制溫度的場合具有良好的應用前景．

　　針對溫度控制系統(tǒng)具有非線性、時變性和時間滯后性特性，以及傳統(tǒng)PID控制方法自適應能力差、魯棒性不強等問題，運用模糊控制與PID相結(jié)合的方法，設(shè)計了基于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)計流程，并搭建了系統(tǒng)的試驗平臺．試驗結(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)與動態(tài)響應特性，系統(tǒng)抗干擾能力強、魯棒性好，在要求高精度、快速控制溫度的場合具有良好的應用前景．

　　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)溫度準確，才能獲得可靠的檢測結(jié)果．如何獲得穩(wěn)態(tài)與動態(tài)響應特性好、抗干擾能力強、魯棒性佳的高精度的溫度控制系統(tǒng)，是目前檢測研究的重要課題之一．溫度控制系統(tǒng)往往具有非線性、時變性和時間滯后性特性．傳統(tǒng)PID控制屬線性控制方法，易受隨機變量干擾，控制參數(shù)不能改變，故控制的溫度準確性不高，效果不理想．模糊控制屬非線性控制方法，具有構(gòu)造簡單、響應快速、穩(wěn)態(tài)超調(diào)量小的特點，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)計方法，以期能解決上述問題．

　　本文所設(shè)計的溫度控制器選用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)生的電壓信號經(jīng)過信號調(diào)理電路后，送入3C44BOX片部A／D單元進行轉(zhuǎn)換，再與設(shè)定溫度值比較，產(chǎn)生的溫度偏差信號經(jīng)模糊PID控制算法后，通過片內(nèi)PWM控制器產(chǎn)生PWM 信號，并通過由固態(tài)繼電器組成的功率加熱電路，控制被測對象的溫度．