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《基于ARM的便攜式PID參數(shù)自整定器》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文基于ARM的便攜式PID參數(shù)自整定器姓名:王強(qiáng)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置指導(dǎo)教師:曹玉強(qiáng)20060520山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要PID控制算法是最通用的控制策略,在工業(yè)過(guò)程控制中95%以上的控制回路具有PID結(jié)構(gòu)。PID控制的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便。因此,作為一種廣泛的控制規(guī)律,PID控制在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),并沒(méi)有因?yàn)楦鞣N先進(jìn)控制算法的出現(xiàn)而遭到淘汰,相反,PID控制仍然在各種控制技術(shù)中占著主導(dǎo)地位。PID控制器參數(shù)整定優(yōu)劣與否,是PID控制器能否在實(shí)際應(yīng)用中得
2、到好的閉環(huán)控制效果的前提。迄今為止,各種先進(jìn)PID參數(shù)整定方法層出不窮,給PID控制器參數(shù)整定的研究帶來(lái)了活力與契機(jī)。文章介紹了常規(guī)的工程整定方法--Ziegler-NicholS整定法。該整定法可以通過(guò)理想繼電反饋辨識(shí)獲得對(duì)象的特征參數(shù)置。和瓦,然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出PID控制器的參數(shù)。并且在此基礎(chǔ)上提出了二階加滯后模型的兩種PID參數(shù)自整定方法:直接綜合法和穩(wěn)定裕度法。以上述自整定方法為基礎(chǔ),本文設(shè)計(jì)了一種便攜式的PID參數(shù)自整定器。在硬件方面,選用PHILIPS的32位ARM芯片LPC2138作為自整定器的主控制芯片。L
3、PC2138采用的是ARM7TDMI處理器內(nèi)核,具有高性能、低功耗、低成本的特點(diǎn)。LPC2138內(nèi)部集成了521KB的FLASH和32KB的SRAM,并包含了2個(gè)lO位的A/D和1路lO位的D/A,單電源3.3V供電,能很好的滿(mǎn)足自整定器對(duì)存儲(chǔ)器,RAM,功耗等方面的要求。在人機(jī)對(duì)話(huà)方面,系統(tǒng)擴(kuò)展了128×64的液晶和l×4的鍵盤(pán)。為了利用微機(jī)強(qiáng)大的處理能力,自整定器利用USB協(xié)議與微機(jī)進(jìn)行通信,將采集到的數(shù)據(jù)傳送到微機(jī),實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的算法。軟件方面,實(shí)現(xiàn)了PID參數(shù)自整定的算法。由于自整定器采用了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RC/OS。
4、Ⅱ,文中對(duì)pOlOS-II進(jìn)行了介紹并給出了它在LPC2138上的移植。同時(shí)還編寫(xiě)了USB的固件驅(qū)動(dòng)。由于自整定器采用電池供電,本文還討論了對(duì)電源的管理,并采取了相應(yīng)的省電措施。關(guān)鍵字:PID控制;參數(shù)自整定;ARM;pC/OS—II;USB;山東大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTThePIDcontrolisthemostcommoncontrolalgorithm.95%abovecontrolloophasthePIDstructureinthecommercialruncontr01.Themaincharacteris
5、ticofthePIDcontrolisthesimplestructure,thegoodstability,thereliableWorkandtheconvenientadjustment.Therefore,asonekindofwidespreadcontrolrule,thePIDcontrolhasnotbeeneliminatedinquitelongperiodoftime,becauseofeachkindofadvancedcontrolalgorithmappearance.OntheContrary。
6、thePIDcontrolstillwasoccupyingthedominantpositionineachkindofControltechnology.Inthepracticalapplication,iSthePIDcontroller’Sparameterfitornot,determinesthePIDcontrollerobtainthegoodclosed-loopControleffectornot.Untilnow,eachadvancedPIDparameterinstallationmethodeme
7、rgesoneafteranotherincessantly,hasbroughtthevigorandtheturningpointforthePIDControllerparameterinstallationresearch.TheclassicZiegler-NicholsengineeringtuningmethodisintroducedinthisChapter.BYexperientialformula,themethodcangetPIDparameters.Intheformula,thecharacter
8、isticparametersK。and瓦isobtainedbyidentificationofrelayfeedback.Twoself-tuningmethodsofPIDcontrolaredesignedbasedontheSOPDT,whicharedirects