基于ARM的温湿度控制器的设计

发布时间：2017-05-09 13:01

  本文关键词：基于ARM的温湿度控制器的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 高端湿热环境试验箱的温湿度控制器有着如下特点：①、人机接口模块大多采用彩色液晶屏和触摸屏；②、控制器存储容量大，可存储大量温湿度数据；③、温湿度数据测量精度高；④、温湿度控制精度高，具有自调整能力，可根据试验条件的变化调节控制器内部参数。⑤、辅助功能多，如RS232串口通讯、USB通讯、以太网通讯等，方便和PC机的连接。此种类型的温湿度控制器国内生产较少。 本文在综述国内温湿度控制技术的基础上，提出了基于ARM9芯片的高性能温湿度控制的设计方法。本文主要针对以下几个方面进行了研究：研究试验箱内热力学过程并建立温湿度控制系统的简化数学模型；分析温湿度控制箱的控制方法，选择合理的温湿度测量方案，提出了减少误差的方法；分析温湿度控制器的功能需求，完成了基于ARM的温湿度控制器的硬件设计和调试；选择了温湿度控制系统的控制算法，并在设计的硬件平台上实现；最后对控制效果进行了试验分析。 本论文各章节主要内容概述如下： 第1章综述了湿热环境试验设备技术和嵌入式系统技术进展，提出了课题的研究内容、难点和创新点。 第2章分析了湿热环境试验箱温湿度控制的控制算法，分析了被控空气的热力学过程，得出简化数学模型。 第3章对温度、湿度测量系统及其误差消除方法进行分析，提出基于AD7711的高精度温湿度测量方案。 第4章分析温湿度控制器的需求，，完成温湿度控制器硬件平台的设计。 第5章研究温湿度控制系统的控制算法，在硬件平台上实现PID继电自整定算法。 第6章对温湿度控制的实际控制效果进行试验分析。 第7章总结与展望。
【关键词】：ARM 温湿度控制 PID 继电反馈 自整定
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH811;TH765.51
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第一章 研究背景8-20
• 1.1 环境试验8-10
• 1.1.1 环境试验概述8-9
• 1.1.2 环境试验技术概况9-10
• 1.1.3 环境试验相关标准10
• 1.2 湿热环境试验与湿热试验箱10-17
• 1.2.1 湿热环境对可靠性影响10-13
• 1.2.2 湿热环境试验设备13-15
• 1.2.3 湿热环境试验设备控制技术15-17
• 1.3 嵌入式技术ARM和S3C2410处理器17-18
• 1.4 研究内容、方法和创新点18-20
• 1.4.1 研究内容18-19
• 1.4.2 研究方法19
• 1.4.3 难点和创新点19-20
• 第二章 环境试验箱温湿度控制原理20-32
• 2.1 湿热环境试验箱20-22
• 2.2 湿热环境试验箱温湿度控制方式22-24
• 2.2.1 湿热试验箱温湿度控制方法22
• 2.2.2 平衡温湿度控制原理22-24
• 2.3 平衡式温湿度控制系统数学模型24-32
• 2.3.1 空气经过各调节环节热力学模型24-27
• 2.3.2 试验箱控制系统数学模型和解耦方法27-32
• 第三章 温度、湿度测量方法32-44
• 3.1 温度测量32-34
• 3.1.1 铂电阻测量原理32
• 3.1.2 铂电阻测温校正32-34
• 3.2 试验箱相对湿度测量34-37
• 3.2.1 干湿球温度计相对湿度测量原理35
• 3.2.2 干湿球法相对湿度测量误差校正35-37
• 3.3 湿热环境试验箱温湿度均匀性测量方法37-38
• 3.4 基于AD7711温湿度高精度测量38-44
• 第四章 温湿度控制器的硬件设计44-58
• 4.1 温湿度控制器硬件设计要求44-45
• 4.2 ARM最小系统设计45-48
• 4.3 人机接口模块设计48-51
• 4.4 温湿度数据采集模块设计51-53
• 4.5 控制器其他部分模块设计简述53-54
• 4.6 温湿度控制器硬件图54-55
• 4.7 控制器软件设计简述55-58
• 第五章 温湿度控制算法58-70
• 5.1 PID自整定算法概述58-62
• 5.1.1 常规PID整定方法58-62
• 5.1.2 智能PID整定方法62
• 5.2 PID继电自整定方法原理62-66
• 5.3 基于继电自整定的温湿度控制系统66-70
• 第六章 温湿度控制器实验分析70-78
• 6.1 温湿度试验箱介绍70-71
• 6.2 温度控制PID参数自整定过程和性能分析71-76
• 6.3 相对湿度控制PID参数自整定过程和性能分析76-78
• 第七章 总结和展望78-80
• 7.1 总结78
• 7.2 展望78-80
• 参考文献80-84
• 致谢84

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 黄志煌;;基于CAN总线的高精度温湿度监控系统[J];计量与测试技术;2012年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 戴铁峰;可移动式谷物干燥机控制系统研究与设计[D];湘潭大学;2011年

2 袁涛;基于嵌入式ARM的孵化箱温湿度控制系统的研究[D];华中农业大学;2011年

3 郭彦娟;基于LPC2478的新型人工气候箱设计与实现[D];浙江大学;2012年

4 杨修杰;多通道智能温湿度巡检仪的设计与实现[D];成都理工大学;2009年

5 孙震;臭氧防治温室病虫害装置及其控制系统设计与研究[D];东北林业大学;2010年

6 杨承帅;蒸化工艺中温湿度测量装置的研制[D];苏州大学;2012年

7 涂川川;基于BP神经网络PID控制的温室环境控制系统的仿真研究[D];吉林农业大学;2012年

8 范阳阳;茶叶自动化杀青机组的研究[D];安徽农业大学;2012年

  本文关键词：基于ARM的温湿度控制器的设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：352516