基于LPC2210的太阳能干燥控制系统的研究

【摘要】： 本研究受内蒙古自治区自然科学基金项目[20080404MS0707]资助。太阳能作为当前解决能源问题、环境问题最主要的新能源被广泛应用于干燥领域。因太阳能干燥呈现非线性及模型不确定性,影响到太阳能干燥的质量和效率。模糊控制方式是一种非线性控制方式,对于无法取得数学模型或数学模型粗糙不完备的系统,应用模糊控制可以取得令人满意的控制效果。本文针对当前太阳能干燥控制相关研究的现状及存在问题,提出了基于模糊控制算法的、以LPC2210微控制器为核心的太阳能干燥控制系统的研究方案,通过调节风机转速实现对干燥箱温度的控制。控制系统以MCGS组态软件作为上位机监控软件,通过与LPC2210微控制器的通讯实现对控制系统的监视。 本文所作的工作如下: 1)设计了以LPC2210微控制器为核心的太阳能干燥控制系统的硬件电路。 2)根据模糊控制理论,为太阳能干燥控制系统设计了双输入单输出的模糊控制装置;根据太阳能干燥试验的实际操作经验,为模糊控制器编制了模糊规则,实现了基本的智能控制。 3)应用MCGS组态软件,为控制系统设计了具有实时监控、历史数据浏览功能的监控界面。并通过串行通信接口RS-232,实现了上位机与LPC2210微控制器的通信。 4)通过模拟试验,对硬件电路和软件程序进行了调试,控制系统精度得到进一步提高、能够快速达到预期目标。试验验证表明:该控制方法可以有效地提高太阳能干燥控制系统的自动化程度和控制精度,为太阳能干燥控制研究提供参考依据。 【关键词】：太阳能干燥 LPC2210微控制器 模糊控制
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 引言9-11
• 1.1 太阳能干燥及其控制国内外研究现状9-11
• 1.1.1 国外太阳能干燥及其控制研究现状9-10
• 1.1.2 国内太阳能干燥及其控制研究现状10-11
• 1.2 太阳能干燥控制目前存在的主要问题11
• 1.3 选题意义11
• 1.4 课题内容11
• 2 太阳能干燥控制系统控制器及控制原理11-14
• 2.1 嵌入式系统11-12
• 2.2 模糊控制12-13
• 2.2.1 模糊控制系统组成12-13
• 2.3 太阳能干燥控制系统原理13-14
• 3 太阳能干燥控制系统设计14-25
• 3.1 太阳能干燥控制系统硬件设计14-17
• 3.1.1 嵌入式微控制器LPC221014
• 3.1.2 电平转换芯片14-15
• 3.1.3 数字温度传感器 DS18B2015-16
• 3.1.4 其他硬件16-17
• 3.2 太阳能干燥控制系统的硬件连接图17-18
• 3.3 太阳能干燥控制系统的模糊控制的设计18-25
• 3.3.1 隶属度函数的确定18-19
• 3.3.2 模糊语言变量赋值表19-20
• 3.3.3 模糊控制器设计20-23
• 3.3.4 模糊控制查询表23-25
• 4 太阳能干燥控制软件实现25-33
• 4.1 上位机监控软件25-26
• 4.1.1 MCGS 介绍25-26
• 4.1.2 MCGS 组态软件的组成部分26
• 4.2 太阳能干燥控制系统监控软件设计26-30
• 4.2.1 主控窗口设计26-27
• 4.2.2 用户窗口设计27-30
• 4.3 组态软件与LPC2210 的通讯30-33
• 4.3.1 通讯的硬件连接30
• 4.3.2 MCGS 设备驱动构件30-32
• 4.3.3 软件设置32-33
• 5 太阳能干燥控制系统开发环境与实验运行33-36
• 5.1 ADS1.2 集成开发环境与 EASYJTAG 仿真器33-35
• 5.2 系统运行实验35-36
• 5.2.1 模拟实验35-36
• 5.2.2 系统性能测试36
• 6 结论与建议36-38
• 6.1 结论36
• 6.2 建议36-38
• 致谢38-39
• 参考文献39-41
• 附录41-44
• 作者简介44

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