基于STM32的电镀污水信号处理系统设计
发布时间：2021-01-29 01:07
为了实现智能化处理含铬电镀污水,按照企业污水处理流程,设计了以SMT32单片机为核心、采用无线通信模式的主从架构、通过自整定模糊PID控制方式的污水信号处理系统。通过软硬件结合对系统进行仿真调试,结果显示各功能模块运行正常,模糊PID控制器响应速度快、误差小、动态性能好,具有较好的控制效果,这表明污水信号处理系统设计方案合理,实现了智能控制。
【文章来源】：电镀与环保. 2020,40(04)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
图１信号处理系统方框图??系统主要以内嵌ＡＲＭ３２位Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３?ＣＰＵ??ＳＴＭ３２，，??
２单片机为控制核心，采用主从架构方式，??主从之间以无线传输形式收发数据，避免了因环境、??距离等干扰而影响数据采集与控制。硬件控制系统??主要分为五个部分：一是无线通信模块；二是人机交??互与数据存储模块；三是自动加药信号处理模块；四??是数据采集模块；五是其他功能模块。??２模糊ＰＩＤ算法的实现??含铬电镀污水的化学反应过程有很强的非线??性、不确定性和时滞性，采用模糊ＨＤ控制算法能??更好地解决这些难题。模糊ＰＩＤ控制器主要由模??糊控制器和ＰＩＤ控制器组成，其方框图如图２所??示。模糊ＨＤ控制器采用了参数自整定控制方式，??即模糊控制器依照模糊规则自动对ＰＩＤ的参数进??行实时调整，攻克了传统ＰＩＤ参数无法实时调整的??问题。??图２模糊ＰＩＤ方框图??２．?１?ＰＩＤ控制算法??ＰＩＤ控制常用算法有位置式算法和增量型算??法。增量型算法具有占用存储单元少、编程简单、运??算速率快等优点。根据电镀污水信号处理系统的实??际，系统中采用了此算法。??ＰＩＤ增量型控制算法的表达式为＝??ＫＰ［ｅ（＾）?＿ｅ（，ｋ?—?ｌ）］?＋?＿Ｋｉｇ（是）＋ｉＣｄ［ｅ（是）一２ｅ｛ｋ?一??ｌ）?＋?ｅ（々一?２）］。第々时刻采样输出量为＝??ｕ｛ｋ?—?１?）（是）。输出量由和Ｍ?（走一??１）得出，即可通过?ｅ（ｔ）、ｅ（６＿ｌ）、ｅ（々一２）和??四个原始数据求出输出量，避免了繁锁的运算过程。??其中：ＫＰ为比例系数，＆为积分系数，仏为微分系??数。各系数大小由模糊控制器的输出增量与ＰＩＤ??控制器的初始值叠加。??２．２模糊Ｐ１Ｄ控制算法??模糊控制系统的鲁棒性非常强，常用于时变、非??线性、
本文编号：3006006
【文章来源】：电镀与环保. 2020,40(04)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
图１信号处理系统方框图??系统主要以内嵌ＡＲＭ３２位Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３?ＣＰＵ??ＳＴＭ３２，，??
２单片机为控制核心，采用主从架构方式，??主从之间以无线传输形式收发数据，避免了因环境、??距离等干扰而影响数据采集与控制。硬件控制系统??主要分为五个部分：一是无线通信模块；二是人机交??互与数据存储模块；三是自动加药信号处理模块；四??是数据采集模块；五是其他功能模块。??２模糊ＰＩＤ算法的实现??含铬电镀污水的化学反应过程有很强的非线??性、不确定性和时滞性，采用模糊ＨＤ控制算法能??更好地解决这些难题。模糊ＰＩＤ控制器主要由模??糊控制器和ＰＩＤ控制器组成，其方框图如图２所??示。模糊ＨＤ控制器采用了参数自整定控制方式，??即模糊控制器依照模糊规则自动对ＰＩＤ的参数进??行实时调整，攻克了传统ＰＩＤ参数无法实时调整的??问题。??图２模糊ＰＩＤ方框图??２．?１?ＰＩＤ控制算法??ＰＩＤ控制常用算法有位置式算法和增量型算??法。增量型算法具有占用存储单元少、编程简单、运??算速率快等优点。根据电镀污水信号处理系统的实??际，系统中采用了此算法。??ＰＩＤ增量型控制算法的表达式为＝??ＫＰ［ｅ（＾）?＿ｅ（，ｋ?—?ｌ）］?＋?＿Ｋｉｇ（是）＋ｉＣｄ［ｅ（是）一２ｅ｛ｋ?一??ｌ）?＋?ｅ（々一?２）］。第々时刻采样输出量为＝??ｕ｛ｋ?—?１?）（是）。输出量由和Ｍ?（走一??１）得出，即可通过?ｅ（ｔ）、ｅ（６＿ｌ）、ｅ（々一２）和??四个原始数据求出输出量，避免了繁锁的运算过程。??其中：ＫＰ为比例系数，＆为积分系数，仏为微分系??数。各系数大小由模糊控制器的输出增量与ＰＩＤ??控制器的初始值叠加。??２．２模糊Ｐ１Ｄ控制算法??模糊控制系统的鲁棒性非常强，常用于时变、非??线性、
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