基于ARM的小型制冷系統(tǒng)的智能測控系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，隨著嵌入式技術的不斷成熟，基于ARM微控制器的控制系統(tǒng)已經(jīng)越來越多地在工業(yè)控制領域得以應用。而隨著人們對生活質(zhì)量的不斷提升，小型制冷系統(tǒng)的應用已經(jīng)非常普及，人們對其效果及功能上的要求也越來越高。將ARM運用于小型制冷系統(tǒng)中，實現(xiàn)制冷智能化，能夠極大地滿足人們的生活生產(chǎn)的需求。
　　本文以火天食品機械公司生產(chǎn)的陳列柜為原型，構建了基于陳列柜的嵌入式智能測控系統(tǒng)，包括陳列柜的冷負荷計算、設備選型參數(shù)計算、智能控制器的設計、人機

2、界面設計，以及基于ARM的嵌入式測控系統(tǒng)設計，主要針對能量調(diào)節(jié)的關鍵部件電子膨脹閥做了較為深入的仿真實驗。
　　制冷系統(tǒng)中包含大量的熱傳遞以及制冷劑流動過程，具有很強的非線性特性，不宜采用傳統(tǒng)PID對其進行控制，應該采用對系統(tǒng)數(shù)學模型要求不高的模糊控制策略。在電子膨脹閥的Fuzzy-PID控制器設計過程中，提出根據(jù)溫差變化率實現(xiàn)控制器軟切換，并針對電子膨脹閥數(shù)學模型在MATLAB中進行了仿真實驗。對比實驗結(jié)果表明，F(xiàn)uzzy-PI

3、D控制器可以很好地結(jié)合Fuzzy控制器的快速性以及PID控制器的無偏性，可以使流量調(diào)節(jié)快速、穩(wěn)定、準確，較為充分體現(xiàn)了模糊控制的優(yōu)越性。另外，將卡爾曼濾波理論引入模糊控制器對其進行優(yōu)化，有效地消除了由于模糊控制器規(guī)則和隸屬度函數(shù)不夠精細而引起的系統(tǒng)波動和突變。
　　整個測控系統(tǒng)開發(fā)是以STM32為核心，運用μ C/OS-Ⅱ?qū)崿F(xiàn)了集人機界面、模糊控制、溫度采集、指示燈閃爍等任務為一體的多任務系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)。其中，人機界面采用結(jié)構體的