基于ARM的熱電空調(diào)模糊控制系統(tǒng)研究.pdf

1、熱電空調(diào)利用半導(dǎo)體熱電材料的珀?duì)柼?yīng)進(jìn)行制冷或制熱，克服傳統(tǒng)空調(diào)所產(chǎn)生的噪聲和環(huán)境污染，并且具有體積小、制冷快、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、醫(yī)療、電子以及制冷技術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 在熱電空調(diào)溫度控制策略方面，屬于智能控制范疇的模糊控制的顯著特性是對(duì)所制定的基于控制對(duì)象的模糊控制規(guī)則進(jìn)行推理決策以獲得適當(dāng)?shù)目刂屏?，而不依賴于?duì)象模型。因此，本控制系統(tǒng)將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于其溫度控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)智能控制的效果。由于模糊控制算法需要對(duì)

2、大量數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算以實(shí)現(xiàn)控制的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，系統(tǒng)對(duì)處理器要求較高，而ARM微控制器LPC2210的應(yīng)用使熱電空調(diào)溫度模糊控制成為可能。 本文對(duì)基于刪的熱電空調(diào)溫度模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，依據(jù)熱電空調(diào)的熱傳導(dǎo)模型及專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)設(shè)計(jì)了應(yīng)用于本系統(tǒng)的模糊控制器，并給出了控制規(guī)則及量化表。結(jié)合醫(yī)療氣象學(xué)的理論方法研究了用以產(chǎn)生“微氣候”環(huán)境的智能溫度調(diào)節(jié)方法，建立了非線性映射溫度調(diào)節(jié)模型。在MATLAB模型仿真軟件Simulink環(huán)

3、境下利用系統(tǒng)的各模塊建立了整個(gè)控制系統(tǒng)的仿真模型，進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明控制效果較好。 在系統(tǒng)建模與仿真的基礎(chǔ)上，采用周立功公司研制的EasyARM2200硬件開發(fā)體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于DSl8820數(shù)字溫度傳感器和SMG240128A液晶顯示模塊的系統(tǒng)溫度采集與顯示及基于ARM微控制器芯片LPC2210的系統(tǒng)模糊控制器。依據(jù)熱電空調(diào)制冷對(duì)電源的要求，采用Buck變換器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)模糊PWM電路，此電路實(shí)現(xiàn)了模

4、糊控制器對(duì)電源電壓及輸出功率的控制，并在PSpice環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行了電路仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。在ARM集成開發(fā)環(huán)境ADS1.2下，采用C語言設(shè)計(jì)編寫了本系統(tǒng)的控制程序并進(jìn)行了調(diào)試，C語言提高了程序設(shè)計(jì)的靈活性和移植性。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，利用Simulink仿真模塊對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果表明：與傳統(tǒng)的PI控制相比，模糊控制無超調(diào)，魯棒性好及控制穩(wěn)定性高，同時(shí)各部分電路的設(shè)計(jì)為系統(tǒng)硬件平臺(tái)的建立提供了支持。最后對(duì)