基于現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS)的模糊控制器的設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)場(chǎng)總線是工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)場(chǎng)級(jí)發(fā)展的產(chǎn)物，它具有全數(shù)字化、分散、開放、雙向傳輸和多分支的特點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)代表著工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向，一經(jīng)產(chǎn)生便成為全球工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的熱點(diǎn)，其表現(xiàn)在將控制完全分散，即要求總線網(wǎng)絡(luò)中的控制器能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制，并且針對(duì)復(fù)雜控制對(duì)象要具有一定的智能。
　　 本課題設(shè)計(jì)了一個(gè)能夠直接用于現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS)網(wǎng)絡(luò)的模糊控制器，它相當(dāng)于一個(gè)PROFIBUS-DP從站，該控制器主模塊選用具有

2、ARM920T內(nèi)核的32位芯片S3C2440作為控制器的微處理器，通過外圍電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)控制器的8路A/D轉(zhuǎn)換輸入,4路D/A轉(zhuǎn)換輸出，開關(guān)量輸入輸出，LCD顯示，自檢及報(bào)警等基本功能。PROFIBUS通信模塊選用SIMENS公司的SPC3作為PROFIBUS總線協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，通過RS485驅(qū)動(dòng)和光電隔離可以直接與PROFIBUS總線連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的PROFIBUS總線接口的設(shè)計(jì)。針對(duì)實(shí)際工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)中的控制對(duì)象具有非線性、大滯后、

3、強(qiáng)擾動(dòng)等特點(diǎn)的情況，本課題采用了模糊控制技術(shù)，克服了傳統(tǒng)控制技術(shù)抗干擾能力差、無(wú)法滿足復(fù)雜控制要求的不足。在模糊控制基礎(chǔ)上加入跟蹤-微分器用于解決求微分不準(zhǔn)確，不及時(shí)等缺陷，并設(shè)計(jì)了在線調(diào)整功能。
　　 運(yùn)用MATLAB仿真對(duì)比傳統(tǒng)PID控制與帶有非線性跟蹤微分器的模糊控制的控制效果，驗(yàn)證了模糊控制技術(shù)在復(fù)雜控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)。將虛擬主站與模糊控制器通過PROFIBUS總線傳輸驗(yàn)證了控制器PROFIBUS總線通信功能的實(shí)現(xiàn)，從而驗(yàn)