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时间:2018-07-06
《基于嵌入式技术的小型恒压控制系统的设计与实现》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于嵌入式技术的小型恒压控制系统的设计与实现摘要:当前设计的小型恒压控制系统在恒压工作模式下的控制精度低,并且稳定性较差,存在明显的弊端。因此,设计基于嵌入式ARM处理器的小型恒压控制系统,系统的硬件以S3C2440芯片为控制核心,通过主控芯片的外围接口扩展硬件电路,采用具有细分控制技术的电机驱动器和S3C2440芯片的P定时器,对步进电机转速进行精密恒压控制。采用模块化思想设计系统的硬件模块,主要包括主控模块、存储模块、数据采集模块、电机驱动模块、通信模块等。系统实现部分给出了系统主程序流程,以及采用模糊PID智能控制算法实现恒压输出控制的过程。
2、实验结果表明,所设计系统具有较高的控制精度和稳定性。中国8/vie 关键词:恒压控制系统;嵌入式ARM处理器;P定时器;S3C2440 中图分类号:TN911?34;TN912文献标识码:A:1004?373X(2017)08?0081?05 Designandimplementationofasmallsizeconstantpressurecontrolsystembasedonembeddedtechnology LIQin1,2 (1.TianjinCivilAviationUniversity,Tianjin300300,Chi
3、na;2.SichuanVocationalandTechnicalCollege,Suining629000,China) Abstract:Thecurrently?designedsmallconstantpressurecontrolsystemhasloode.Therefore,asmallconstantpressurecontrolsystembasedonembeddedARMprocessorisdesigned.Thesystemhardastercontrolchipperipheralinterfaces.ThePtim
4、erofmotordriverandS3C2440chipotorspeed.Thehardodulesdesignedodularizationincludemastercontrolmodule,memorymodule,dataacquisitionmodule,motordrivemodule,municationmodule,etc.InSystemRealizationParagraph,themainprogramfloandtheprocessofconstantvoltageoutputcontrolrealizedaregive
5、n.Theexperimentalresultsshohashighcontrolaccuracyandstability. Key;embeddedARMprocesser;Ptimer;S3C2440 0引言 计量泵是一种小型恒�嚎刂葡低常�在石油、化工、煤矿等领域具有重要的应用价值。当前设计的计量泵在恒压工作环境下的控制精度低、稳定性较差、实用性较差[1?3]。嵌入式技术可将计算机控制、通信、网络同计量泵相融合,可大大提高系统的控制精度[4?5]。因此,将嵌入式技术引入精密计量泵,提出一种基于ARM处理器和嵌入式Linux操作系统的计量
6、泵恒压控制系统。 当前设计出的计量泵恒压控制方法,大都存在一定的问题,如文献[6]采用可编程控制器PLC实现系统的计量泵恒压控制,但是该方法中的启动器通常为成品器件,设备的成本较高,并且频率波动较高,容易导致控制器压力不稳定问题。文献[7]提出基于模糊PID控制的计量泵恒压控制系统,该方法不仅可对计量泵进行模糊逻辑PID控制,还能够对控制系统中的运行参数等进行展示,同时进行系统的故障报警。但是控制系统的适应性较差,且存在控制精度低和参数整定滞后的问题。文献[8]采用经典PID控制方法实现计量泵的恒压控制,但是因为计量泵系统的参数不固定,无法塑造精
7、准的数学模型,采用经典PID控制方法,无法确保在复杂的环境下,系统具有最佳的恒压控制性能。文献[9]设计了恒压控制专用变频器,能够对多个计量泵进行循环控制。其能够实现计量泵压力的闭环控制,具有较高的控制精度和平稳性。但是其输出接口不具备数据通信性能,仅适用于控制要求较低的计量泵,具有较大的局限性。文献[10]计量泵恒压控制系统,将压力传感器部署在计量泵出口,确保计量泵输出压力保存恒定。但是该方法适用于稳定环境下的恒压控制,对复杂环境的适应能力较差,控制稳定性较差。针对上述问题,为了提高小型恒压控制系统的控制精度和稳定性,设计基于嵌入式ARM处理器的
8、小型恒压控制系统。通过实验验证了所设计的检测系统恒压工作的有效性,并同传统PID控制算法进行对比,实验结果说明所设计系统具
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