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一种基于数字PID和单片机的温度控制系统设计【毕业论文+文献综述+开题报告】
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温度控制系统的发展现状
温度控制系统的发展现状
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温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,适用于家电、食品、汽车、材料、电力电子等行业。随着科技水平的提高,嵌入式温度控制系统作为实现设备小型化、智能化和自主知识创新的重要元素,
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基于模糊神经网络的光纤陀螺温度控制研究
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学位授予单位：&
授予学位：硕士
学位年度：2012
摘要:（该内容经过伪原创处理，请直接查看目录）石英挠性加快度计是应用加快度敏感元件，将载体的加快度转换为能被丈量的物理量。跟着仅由多加快度计就可以自力完成导航的提出，石英挠性加快度计组合以它敏锐精度高、寿命长等优势被普遍的运用于航空航天、导弹制导、帆海等范畴。而该组合体系的敏感元件石英片对温度异常敏感，这严重影响导航精度，乃至招致导航体系的“掉明”。所以战胜这个缺陷显得及其主要，平日采取温度赔偿或许温度掌握。在对温度赔偿与温度掌握优缺陷的剖析和比较基本上，控制了加快度计的根本道理和石英加快度计的温度特征，并联合运用配景提出了温度掌握的计划。温控办法中，重要研讨了PID掌握与隐约PID掌握的道理并完成隐约PID的算法，设计的算法法式最初在DSP中调试经由过程。本文重要完成了以下任务：本文完成了体系的整体设计计划，重要完成了温度掌握的DSP软件算法和响应的硬件体系设计。在硬件体系电路设计中，选定了热敏电阻和设计了温度收集电路，并停止了DSP和FPGA的芯片选型和设计了响应的核心电路，并设计了FPGA与DSP之间的通讯方法；DSP软件算法完成进程中，在研讨了PID掌握和自顺应隐约PID掌握的实际基本上，具体的剖析了它们的算法，经由过程在MATLAB的Simulink中对它们停止了仿真比较，肯定了自顺应隐约PID掌握算法对温度停止掌握更具有优胜性。在选定算法后，设计编写了DSP法式，经由过程DSP仿真JTAG接口调试与测试完成代码后，将其写入到了DSP的FLASH中，完成了软件算法。最初，为了验证设计的公道性，分离在分歧的温度停止了屡次重复的测试，并经由过程RS232串口通讯完成了加快度计的三个轴偏向和温度的数据的收集。经由过程对数据的具体剖析，该温度掌握体系的精度都很好的知足了现实运用的请求。
Abstract:Quartz flexible accelerate the thermometer is applied acceleration sensitive element, the carrier acceleration into can be physical quantity measurement. Followed only by multiple accelerate meter can finish navigation is proposed, the quartz flexible acceleration meter combined with its sharp high precision, long life and other advantages is widely used in aerospace, missile guidance, sailing and other category. And the sensitive element quartz plate of the combined system is very sensitive to temperature, which affect the navigation accuracy seriously, and even lead to navigation system "drop ming". So overcome this defect appears and its main, taken on a weekday, temperature compensation may temperature control. In the temperature compensation and temperature control analysis and comparison of the advantages and disadvantages of basically, control the speed up the basic principles and quartz accelerometer to accelerate the temperature characteristics of accelerometer, and the joint use of background is proposed for temperature control plan. Temperature control measures, an important study of the PID master and vaguely PID master truth and complete the faint PID algorithm, the algorithm design of French initially in DSP debugging through. In this paper, the important completed the following tasks: This paper completed the overall design plan of the important system, completed the design of temperature control algorithm of DSP software and hardware system response. In the hardware system circuit design, selected the thermistor and the temperature collection circuit design, and stop the chip selection DSP and FPGA and the design of the core circuit response, and designed the communication method between FPGA and DSP; DSP software algorithm to complete the process, in the study of the PID master and self adaptability to practical basic vaguely PID master, the specific analysis of their algorithm, through the MATLAB Simulink for them to stop the simulation comparison, affirmed the adaptive PID algorithm of temperature vaguely master master has more superiority. In the selected algorithm, designs the JTAG interface DSP procedures, through the process of debugging and testing DSP simulation code completion, will write it to the DSP FLASH, completed the software algorithm. First, in order to verify the design is reasonable, the separation in different temperature stop repeated testing, and through the process of RS232 serial communications completed the acceleration of three axis accelerometer bias and temperature data collection. Through the process of concrete analysis of data, the temperature control system of precision is well satisfied practical application request.
目录:摘要3-4ABSTRACT41 绪论7-13&&&&1.1 课题的研究背景及意义7&&&&1.2 加速度计的国内外发展概况7-9&&&&&&&&1.2.1 加速度计的国外发展现状7-8&&&&&&&&1.2.2 加速度计的国内发展现状8-9&&&&1.3 加速度计的温度补偿与温度控制对比9-10&&&&1.4 温度控制的国内外发展现状10-12&&&&&&&&1.4.1 温度控制的国外发展现状10-11&&&&&&&&1.4.2 温度控制的国内发展现状11-12&&&&1.5 本课题的主要完成的工作12-132 加速度计的工作原理及其特性13-20&&&&2.1 加速度计的简介13-15&&&&&&&&2.1.1 加速度计的基本原理13&&&&&&&&2.1.2 加速度计的分类13-15&&&&2.2 石英挠性加速度计15-20&&&&&&&&2.2.1 石英挠性加速度计的结构15-16&&&&&&&&2.2.2 石英挠性加速度计的工作原理16-17&&&&&&&&2.2.3 石英挠性加速度计的性能指标17-18&&&&&&&&2.2.4 石英挠性加速度计的温度特性18-203 石英挠性加速度计的温度控制硬件设计20-33&&&&3.1 整体硬件系统设计20-21&&&&3.2 温度采集电路设计21-25&&&&&&&&3.2.1 温度传感器21-23&&&&&&&&3.2.2 V/F 采集电路设计23-25&&&&3.3 DSP 及其相应外围电路设计25-30&&&&&&&&3.3.1 DSP 芯片选型25-26&&&&&&&&3.3.2 DSP 外围硬件电路设计26-30&&&&3.4 FPGA 及其外围电路设计30-31&&&&&&&&3.4.1 FPGA 芯片选型30&&&&&&&&3.4.2 FPGA 外围硬件电路设计30-31&&&&3.5 DSP 与 FPGA 接口设计31-334 温度控制系统的算法设计33-50&&&&4.1 温度控制系统常用的方法简介33&&&&4.2 系统控制精度技术指标33-34&&&&4.3 经典 PID 控制理论34-38&&&&&&&&4.3.1 PID 控制的基本概念34-36&&&&&&&&4.3.2 数字 PID 控制法36-38&&&&4.4 模糊控制器理论38-43&&&&&&&&4.4.1 模糊化38-41&&&&&&&&4.4.2 模糊规则41-43&&&&&&&&4.4.3 解模糊43&&&&4.5 自适应模糊 PID 参数控制算法43-50&&&&&&&&4.5.1 自适应模糊 PID 模型43-47&&&&&&&&4.5.2 仿真分析47-505 温度控制系统软件设计与试验50-59&&&&5.1 DSP 驱动程序设计50-52&&&&&&&&5.1.1 主程序软件设计50-51&&&&&&&&5.1.2 温度控制程序设计51-52&&&&5.2 温度控制系统测试52-58&&&&&&&&5.2.1 常温测试试验52-54&&&&&&&&5.2.2 高温测试试验54-56&&&&&&&&5.2.3 低温测试试验56-58&&&&5.3 实验结果小结58-596 结论与展望59-60致谢60-61参考文献61-63附录63&&&&A．MATLAB 仿真原理图63&&&&B．作者在攻读硕士学位期间发表的论文63&&&&C．作者在攻读硕士学位期间参与的项目63
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