嵌入式温湿度控制器的研究与设计

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1、摘要温湿度控制几乎存在E1常生活的一切领域。在绝大多数场合，温湿度控制都采用传统的PID控制方式，这种传统的控制方式的理论和应用技术经历了很长的发展历史。然而，随着科学技术的发展，人们对温湿度控制中的要求不断的提高，特别是在航天、电子、化王、材料及生物工程等高端技术的科学实验领域中，温湿度的控制要求已经超出了常规要求。本论文介绍的是两种基于神经网络控制的温湿度控剑系统。神经网络控制系统比传统的PID等控制方法，在大时交、强耦合、大滞后等菲线性系统中控制效果有着明显的优势。该温湿度控制系统，采用的是ARM嵌入式系统作为控制器，利用神经网络技术控制执行机构，进行温湿度动态解耦，保证温湿

2、度箱内温湿度严格按照设定值变化，提高温湿度的控制精确度。此方法设计的温湿度控制箱具有达到设定的湿湿度的时间短，反应灵敏，抗干扰能力强等特点。本文着重讨论了温湿度控制系统的单回路控制和解决回路之间耦合的智能控制算法，并给出了实验曲线。对于单回路控制，通过PID，变速PID与单享申经元控制算法的比较，证明了单神经元算法，具有比传统PID更好的控制效果。为了消除温度与湿度之闻的耦合，作者参考文献，提出了两种的神经元解耦方法。并在Philips的LPC2210硬件环境和ADS的C语言软件环境下，编写了双路单神经元无解耦和两种单神经元解耦程序。通过实际曲线的比较，验证了运用两种单神经元解耦算

3、法具有较好解耦效果和控制效果，能很好的达到指定技术指标。本文还给出了温湿度控制系统的硬件结构图，着重介绍了系统的输入和输出通道的结构及其实现。此外，给出了软件系统的驱动和各种算法的程序框图。并介绍了VB串墨通讯程序和移植uc／os．1l系统及多任务调度。最后，总结了所做的工作，并对今后的工作做了展望。我们相信，本文提出的遗湿度控制系统具有超调小、调节时间短、控制精度高、鲁棒性好等优点，有着广泛的推广前景。关键词：ARM7嵌套式系统，温湿度试验箱，PID，变速PID，单神经元PID，单神经元自解祸。、AbstractTemperatureandHumidityControlalmos

4、tocc，ourinthewholereamlsofdailylife．Inmostofsituations。TemperatureandHumidityControlalwaysadopttraditionalPlDcontrol。Tlletheoriesandappliedtechnologyofthiskindoftraditionalcontrolmethodgothroughverylongdevelopmenthistory．However,withdevelopmentofthescienceandtechnology,peoplearecontinuoustoenh

5、ancerequestinTemperatureandHumidityControl，especiallyinspaceflight，electronics，chemistry,hylologyandbioengineeringthosehigh．techexperimentreamls，TheTemperatureandHumidityControlrequestshavealreadyoutrunnormalregulationstorequest。ThisthesisintroducesaNeuronTemperatureandHumidityControlSystemBas

6、edonARMEmbeddedSystem．弱sometraditionalPIDmethods．andNeuronControlsystemhavesomeobviouspredominanceinsomebigtemporalvariation，closecoupling，controllerlagnonlinearitysystem。ThisTemperatureandHumidityAutoContrelSystemadoptsacontrolpillaronARMEmbeddedSystem，makesuseofNeurontechnologytocontrolexecu

7、tingmcchanism，andcarrythroughdynamicstatedecoupling,promisethetemperatureandhumiditychangestrictlyaccordingtoenactmentoftargetvalueintemperatureandhumiditybox，improvecontrolprecisionintemperatureandhumidity．Thisboxthatthismethoddesignpo