基于卡爾曼濾波的高精度溫度測(cè)量與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)囟葴y(cè)量精度要求的日益提高，研究具有高精度、寬范圍的溫度測(cè)量與控制系統(tǒng)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目的系統(tǒng)需求，有針對(duì)性的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、樣機(jī)制作、系統(tǒng)調(diào)試及仿真驗(yàn)證，完成了高精度溫度測(cè)量與控制系統(tǒng)的研究工作。
　　根據(jù)功能需求進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，課題研究?jī)?nèi)容分硬件和軟件兩個(gè)方面。硬件平臺(tái)以系統(tǒng)級(jí)單片機(jī)MSC1212為內(nèi)核構(gòu)建，根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能的不同將PCB印制板進(jìn)行模塊化分割，使硬件資源更具有獨(dú)立性和互換性，提高

2、了系統(tǒng)的抗干擾能力，便于使用維護(hù)。軟件代碼采用C語(yǔ)言編程，遵循模塊化程序設(shè)計(jì)原則，具有通用性和可移植性。高精度溫度采集選用24位∑-△型AD轉(zhuǎn)換器并采用了恒流源驅(qū)動(dòng)鉑電阻四線制的設(shè)計(jì)方法，采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理采用卡爾曼濾波進(jìn)一步降噪以提高精度。通過軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了三線SPI與四線SPI之間的數(shù)據(jù)傳輸，解決了MSC1212與AD7713之間兼容通信問題。溫度控制算法融合傳統(tǒng)PID控制算法和Fuzzy控制算法的優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)了F_PID控制算法。通過