基于模糊控制的嵌入式负压仪的设计与研究.pdf

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1、学校代码：10255’学号：2080849基于模糊控制的嵌入式负压仪的设计与研究DesignandResearchonEmbeddedNegativepressuregaugebasedonfuzzycontrol专业：模式识别与智能系统作者：陈晨指导老师：石红瑞副教授答辩日期：2011年2月东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲

2、自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学雠文储龋敝日期：2ol1年。乙月东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在——年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密函。指导教师签名：压(L脚日期：2。，／年>月2明～0俗警．、．，’二．名月签上者年作叫文夕

3、论也位期学日基于模糊控制的嵌入式负压仪的设计与研究摘要嵌入式负压仪融合了嵌入式技术、传感器技术、电子电气、人工智能和自动控制等技术，近年来吸引着众多科学工作者的关注。嵌入式负压仪测控系统己不再是简单的硬件实体，而是硬件和软件相结合的复杂系统。它不仅需要具有高精度和高可靠性，而且还要具有良好的可扩展性、人机交互平台、实时监控试验过程的控制软件、优越的数据处理和网络传输等功能。本文通过分析国内外负压仪的研究现状，设计并实现了一种低功耗、高性能嵌入式微处理器和嵌入式操作系统WinCE相结合的负压控制系统。嵌入式负压仪包括检测子系统、控制决策子系

4、统、通讯子系统、执行子系统四个部分。具体内容如下：阐述了负压仪的发展历史、应用领域，并详细的描述了嵌入式负压仪的体系结构。概述了基于ARM的负压仪控制系统结构以及机械架构。设计了基于ARM的负压仪控制系统的硬件平台。对核心板、稳压电源、压力检测、电机驱动、串口通讯、系统复位、USB接口、JTAG及人机交互等硬件电路分别给出了详尽的设计方案。依据PCB设计的原则、抗干扰措施，自行设计了zrJ)N电路板(PCB)。对硬件平台设计过程中常碰到的问题做了总结。设计了基于ARM的嵌入式负压仪控制系统的软件平台。在依照$3C2440A编程体系，编写了

5、物理层的软件程序，并将WinCE操作系统移植到$3C2440上。其中包含了EBOOT的配置、编译、生成与向ARM平台的烧写；WinCE操作系统开发环境的建立、内核的配置、编译与向ARM平台的烧写，相关驱动程序的开发，以及上位机监控软件，并对软件平台设计过程中常碰到的问题做了总结。将嵌入式负压仪控制方案采用模糊控制算法实现。输出控制量最终通过直流电机分别对罐具的压力进行控制。关键词：负压仪；ARM；WinCE；模糊控制；DesignandResearchonEmbeddedNegativepressuregaugebasedonfuzzyc

6、ontrolABSTRACTEmbeddednegativepressuregauge，whichiscomposeofembeddedtechnology,sensortechnology,electrontechnology,artificialintelligenceandautomaticcontroltechnology,attractedmanyscientificworkers’attentioninrecentyears．Embeddednegativepressuregaugemeasurementandcontrols

7、ystemisnolongerasimplehardwareentity,butacomplexsystemcombinedofhardwareandsofI-ware．Itneedstohavenotonlyhighprecisionandhighreliability,butalsogoodexpansibility,man—machineinteractiveplatform，softwarecontrol，superiordataprocessingandnetworktransmissionandotherfunctions．B

8、yanalyzingthecurrentresearchsituationofthenegativepressuregauge，anegativepressuregaugecontrolsys