基于嵌入式技术的小型恒压控制系统的设计与实现

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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