基于ARM的智能数字调节器设计

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1、浙江工业大学硕士学位论文基于ARM的智能数字调节器设计摘要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

2、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。关键词：数字调节器，ARM，CAN总线，模糊PID浙江工业大学硕士学位论文THEDESIGNOFINTELLIGENTD

3、IGITALREGULArORBASEDONARMABSTRACTThispapercombinestherealconditionoftheenterprisesinourcountry，designsakindofDigitalRegulatorwhichhasreliableperformance，visualdisplayandrealtimecommunicationonthebasisofsimplyrepresentstheDigitalRegulator’SpositionandfunctioninthedomainofIndustrialControl，thedom

4、esticandforeigntechnologicallevelanddevelopingtendency．Focusedonthefinalapplication，thewholesystemisdividedintothefollowingmodules，includingCPUcoremodule，data-inmodule，data-outmodule，displaymodule，CANcommunicationmodule．Thendescribedhowtoadoptthe32·-bitARMprocessoraskernelandmakeuseoftheuC／OS—I

5、Iasreal-timeoperatingsystemfromhardwareandsoftwaretwopartstoaccessthegoalofreasonablecontrol。ThefunctionofmicroprocessorLPC2119isintroducedbrieflyinthehardwarepartfirst，thenaspecificintroductionaboutthedesignofeachfunctioncircuitisgiven，especiallyfocusontheanalysistotheCANcommunicationcircuit．A

6、ccordingtosystemfunctionalrequirement缸浙江工业大学硕士学位论文andhardwaredesignproposal，theflowchartsofeachfunctiontaskofthesystemisgiveninsoftwarepart，thendescribesthekemelstructureanditstransplantingoftheuC／OS—IIoperatingsystem。TheschedulingandmanagingofthefunctiontasksarerealizedbytheuC／OS—IIoperationsy

7、stemwhichisthesoftwaredevelopingplatform．Inordertoimprovesystemperformance，thepapernotonlyreservesthetraditionalPIDalgorithm，butalsointroducesthefuzzy—PIDalgorithm．ThentheDigitalRegulatorismoresuitabletotimedelayandnolinearsystem．