【摘 要】
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本文介绍了数字调节器在工业控制领域的地位、作用及国内外技术发展水平的基础上,结合我国企业实际情况,设计了一款性能稳定可靠、显示直观、实时通信的数字调节器。以实际应
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本文介绍了数字调节器在工业控制领域的地位、作用及国内外技术发展水平的基础上,结合我国企业实际情况,设计了一款性能稳定可靠、显示直观、实时通信的数字调节器。以实际应用为中心,将数字调节器整个系统功能划分为以下几个功能模块:主要包括CPU核心模块、数据输入模块、数据输出模块、显示模块、键盘模块、CAN通信模块。然后从硬件和软件两方面叙述如何以32位ARM处理器为核心、uC/OS-Ⅱ为实时操作系统来达到合理控制的目的。在硬件设计上,先对处理器LPC2119芯片的功能做了简单介绍,然后具体分析各个功能电路的设计,尤其对CAN总线接口电路设计进行了重点描述。在软件部分,用模块化编程方式给出了系统各个功能任务的流程图;然后介绍了uC/OS-Ⅱ操作系统内核结构和移植过程,并以uC/OS-Ⅱ操作系统为软件开发平台实现对各个功能任务的调度和管理。而为提高系统控制性能,在控制算法上除保留传统的PID控制算法外,还加入了模糊PID控制算法,使数字调节器能更好地适应大时滞、非线性系统。最后通过水温控制实验,证明该调节器能对温控这类非线性系统起到良好的控制作用,且控制精度高、调节时间短,达到了预期设计目标。
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