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1、基于ARM的模糊PID检测继电器温度的研究摘要:针对常规PID控制算法的不足,将模糊控制与PID控制相结合，既保证了温度检测的精确度，又提高了温度变化的速度，实现了控制参数的在线自整定.并且将结合后的模糊PID算法运用到ARM中实现了対温度的自动控制，系统结构更加简单，使得控制效率有了很大提高，实现了完全口动测试的目的,并通过MatLab进行仿真，结果显示温度控制的稳定性比原來有了明显提髙，响应时间缩短了20s.关键字:模糊控制;PID控制;ARM;温度继电器Studyondetectionoftemperature
2、relayusingFuzzy-PIDbasedonARMAbstract:ConventionaltheshortcomingsofPIDcontrolalgorithm,combinesfuzzycontrolalgorithmandPIDcontrolalgorithm,notonlyensuretheaccuracyoftemper4aturemeasurement,butalsoimprovestherateoftemperaturechanges,andrealizesonlineself-tuningo
3、ftheparameters.Realizedtheautomaticcontroloftemperaturebyusingthefuzzy-PIDcontrolalgorithmintheARM,systemstructureismoresimpleandimprovesthecontrolefficiencygreatly,realizesintentionforfullyautomatedtest.Lastbytakingsimulationthroughmatlab,thestabilityoftempera
4、turecontrolmarkedlyimprovedthantheoriginal,andtheresponsetimeshortenedby20seconds.Keywords:fuzzycontrol;PIDcontrol;ARM;temperaturerelay1引言温度继电器检测过程中最重要的环节是检测继电器的动作温度和恢复温度，最初的温度继电器检测方法主耍采用人工的水银温度计法，这种方法需要花费大量的时间和精力，并且检测结果的精确度不高[2].到了六十年代，在系统屮采用了电子计算机以后，才真正构成比较完善
5、的白动测试系统，但是由于电路结构复杂,控制效果不佳，只能用于一些控制精度要求较低的场合.本文引入嵌入式技术来实现对检测温度的控制，并且选用了性价比高，易于调试的ARMCortex-M3处理器[5],实现了温度继电器的自动检测.在温度控制算法方面，比较典型的传统算法有PID控制算法,模糊控制算法，专家智能控制算法，而PID控制算法因为其算法简单，稳定性较强等优点而被广泛应用⑹•但是随着科学技术的不断进步,温度继电器应用的场所越来越尖端，人们对温度继电器产品质量的要求也就越来越高,这就需要对生产出来的温度继电器有更加精确
6、的检测,因此在温度检测系统屮选择更为合适的控制算法显得尤为重要，本文针对常规PID控制算法在大滞后，非线性控制，以及参数时变性等要求上的不足，引入了模糊控制算法与PID算法相结合，以此实现参数的在线口整定,提高温度控制的精确度和响应速度.并II将结合后的模糊PID控制算法运用到ARM屮，使用ARM处理器对继电器温度进行实时的控制,使的系统稳定性更强，温度的响应时间有了很大的缩短，大大提高了继电器自动检测的效率.2系统结构设计本文采用基于ARMv7-M体系结构和Thumb-2指令集的Cortex-M3处理器作为核心控制
7、单元.ARMCortex-M3处理器在保持原来JTAG调试接口的基础上，还支持串口调试(SWD),在使用SWD的时候，只占用2个引脚，就可以进行所有的仿真和调试.并且Cortex-M3支持8个硬件断点(ARM7,ARM9只支持2个硬件断点)，可以减少断点调试时对代码的影响，保证仿真，调试的时序准确性[5].此外，在硬件方面，该系统还用到了温度采集设备,信号转化设备，温度控制设备以及用于调试ARM和显示数据的PC机.系统的结构框图如图1所示：图1基于ARM的温度继电器自动测试系统结构图温度传感器实时采集温度场的温度值，
8、为减少外界对信号的干扰，经信号处理后由A/D转化成数字信号传递给ARM.ARM一方面根据开关量输入信号实时监测待测继电器的开关情况，另一方面根据温度采集设备传递的温度场温度信息，经控制算法处理后，输出控制信息,通过控制制冷机与加热器，实时对温度场的温度进行升降控制.另外,arm还通过串口与PC机相连,将温度信息通过串口通信传递给Matlab,在
