基于嵌入式的模糊PID锅炉温度控制系统的研究.pdf

分类号:TP273 单位代码:10110
学号:S20100618

中北大学
华
北基硕士学位论文
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基于嵌入式的模糊锅炉温度控
锅 PID
炉
温制系统的研究
度
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研
究
硕士研究生高丽媛
高指导教师王忠庆副教授
丽
媛
学科专业检测技术与自动化装置

中
北
大
学
2013 年 5 月 15 日
分类号 TP273 密级非密
UDC 注 1



硕士学位论文


基于嵌入式的模糊 PID 锅炉温度控制系统的研究


高丽媛


指导教师(姓名、职称) 王忠庆副教授
申请学位级别工学硕士
专业名称检测技术与自动化装置
论文提交日期年月日
论文答辩日期________年______月______日
学位授予日期________年______月______日
论文评阅人___________________________________________________________
答辩委员会主席_______________________


年月日
原创性声明

本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独
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后遵守此规定)。
签名: 日期:
导师签名: 日期:
中北大学学位论文
基于嵌入式的模糊 PID 锅炉温度控制系统的研究
摘要
温度,是生活中一个重要的参数,在很多生产过程与科学实验,都与温度的测量和
控制密切相关。尤其是在工业生产中,如冶金,化工,石油,建材,温度的测量与控制
更是占有举足轻重的地位。随着微电子和嵌入式技术的迅猛发展,温度控制系统也正朝着
更加智能化的方向发展。
电热锅炉作为一种新型的机电一体化产品,是一种将电能转换为热能,生产蒸汽或
热水的装置,是目前较为理想的环保、节能型供暖设备。本文在研究了目前国内外锅炉
温度控制现状的基础上,以山西运城卓里小区的取暖锅炉为实际研究对象,提出了一种基
于 ARM 的模糊 PID 温度控制系统,并对系统的硬件和软件进行了设计。在硬件上,本系
统采用 ARM9 微处理器 S3C2440A 为核心处理器,对温度检测单元和温度控制单元进行了
设计,系统应用了 RS232 串口电路,JATA 接口电路和以太网接口电路,方便对数据的
下载、系统调试和与 PC 机之间进行通讯,此外,对存储模块,电源模块,以及液晶显
示模块进行了设计。在软件上,对 linux 操作系统进行了移植,并对温度检测模块,RS232
串口模块,LCD 显示模块,模糊 PID 控制算法等应用程序进行了开发设计,完成了设备
驱动程序移植过程。
本文在实际搭建的系统平台上,用 MATLAB 工具分别对常规 PID 和模糊 PID 控制
方法进行了仿真分析,实验结果表明,模糊 PID 控制行之有效,而且具有较好的动态
性能,稳态性能与较强抗干扰能力。

关键词:温度控制系统,电锅炉,ARM,Linux,模糊 PID
中北大学学位论文
Fuzzy PID boiler temperature control system based on embedded
study
Abstract
Temperature is an important parameter in the life. The measurement and control of the
temperature has close relationship with many productive processes and science experiments.
It holds an important statu