【硕士论文】基于S3C44B0X的糖厂pH值控制系统的研究.pdf

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1、基于S3C44BOX的糖厂ptt值控制系统的研究摘要澄清工段是制糖生产工艺中重要的环节之一，而pH值是该环节的关键控制参数。pH值控制过程具有非线性、大滞后等特点。目前，许多企业的pH值控制过程仍然采用以8t看r单片机为核心的控制器，控制效果不够理想，也不适应现代生产企业“管控一体化’’的要求。为此，本文研究了一套以32位嵌入式微控制器S3C44BOX为核心的嵌入式控制系统。本文在详细分析pH值控制原理的基础上，根据糖厂澄清工段pH值控制系统的功能需求，完成了基于S3C44BOX的嵌入式控制器的设计。首先，为了解决处理器I／O口的扩展问题以及处理器与外部A／D、D／A电平不匹

2、配的问题，使用EPM7128STClOO扩展了多组I／o；使用AD7874和DAC8420扩展了S3C44BOX的外部A／D、D／A：完成了玻璃电极清洗装置的驱动电路。其次，编写并测试了EPM7128STCloo的I／O功能程序，A／D、D／A模块和玻璃电极清洗装置的驱动程序。最后，论文将专家PID控制算法应用于本控制器，并在Matlab环境下的糖厂澄清工段神经网络模型的基础上，进行了半实物仿真控制实验，同时一与普通PID控制算法进行了对比实验。实验结果表明专家PID控制算法的控制效果优于普通PID算法，基本满足控制要求，为下一步的工业应用打下良好基础。关键词：pH值控制；S

3、3C44BOX；嵌入式控制系统；专家PID控制RESEARCHOFSUGAR—REFINERYpHCONTRoLSYSTEMBASEDONS3C44BOXABSTRACTThesugarfactory’Sclarificationisoneoftheimportantpartsofthesugarproductionprocess．pHisthekeycontrolparameterofthesugarfactory。Sclarificationn圮processofthepHcontrolisnon-linearandlargelag．Atpresent，8-bitMCUi

4、sstillwidelyused,generallythecontroleffectisfarfromsatisfactionanditdoesnotmeettherequirementsofIntegrationofManagementandContr01．11圮dissertationshowstheresearchofembeddedcontrolsystemwhichisbasedona32一bitembeddedmicro．controllerS3C4480X．OnthebasisoftheanalysisonthepHcontrolprinciple，anembe

5、ddedcontrolsystemisdesigned，whichisbasedonS3C44BOXaccordingtothefunctiondemandofthesugarfactory'sclarification'spHcontr01．Atfirst,inordertosolvetheproblemonextensionofthemicroprocessor’SFOandthevoltagemismatchbetweenmicroprocessor’SI／OandtheexternalA／DandD／Amodules，EPM7l28STC100isusedtoexpa

6、ndMulti—I／O，AD7874andDAC8420aleusedtoexpandexternalA／DandD

7、AofS3C44BOX．ThenthedrivingcircuitofthedevicewhichCancleartheglasselectrodeisaccomplished．Secondly，I／OinterfacefunctionsofEPM7128STC100areedited，thenthedriversofA／Dmodule，D／Amoduleandglasselectrodecleaningdevicearefinished．Finally,ex

8、pertPIDalgorithmisimplementedinthisembeddedcontroller．Moreover,thesemi—loopsimulationcontrolexperimentiSfinishedbasedonaneuralnetworkmodelofsugarfactory’SclarificationundertheMatlabenvironment．AndthecomparativeexperimentsaboutgeneralPIDalgorithmisaccompl