【正文】 emperature control system adopts ARM processor, as for the application of the embedded ARM provides an effective solution, with its mature results, effective 32bit standard RISC structure, good code density, low cost, execution may be highly stable and other characteristics, be accepted by the market. The temperature in agricultural and industrial control object with nonlinear, often with timevarying, strong coupling, character and the conventional PID control not ideal, can39。由于模糊控制易受模糊規(guī)則有限等級的限制而引起誤差。在工農(nóng)業(yè)中的溫度控制對象往往具有非線性，大時滯，時變，強(qiáng)耦合等特點(diǎn)，采用常規(guī) PID 控制不理想，不能滿足系統(tǒng)在不同條件下對參數(shù)的自整定要求，從而影響其控制效果的進(jìn)一步提高。隨著微電子和嵌入式技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動控制理論的不斷完善，工業(yè)溫度控制要求也越來越高。；在軟件上，移植了嵌入式實時操作系統(tǒng)Linux，對溫度檢測模塊、D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊及控制算法等應(yīng)用程序進(jìn)行了開發(fā)設(shè)計，本文設(shè)計的溫度控制系統(tǒng)是針對一般工業(yè)溫度控制特點(diǎn)提出的，具有擴(kuò)展性強(qiáng)、可靠性高、響應(yīng)速度快、體積小等特點(diǎn)，能夠有效管理復(fù)雜的系統(tǒng)資源。學(xué) 號：*******畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書GRADUATE DESIGN (THESIS)設(shè)計題目：基于 ARM 的模糊 PID 溫度控制系統(tǒng)的研究學(xué)生姓名：*** 專業(yè)班級：***** 學(xué) 院： ****指導(dǎo)教師：**** 教授 2022 年 06 月 08 日摘 要I摘 要本文在研究了目前國內(nèi)外溫度控制現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)中溫度控制系統(tǒng)對復(fù)雜控制算法處理能力差，提出了一種基于ARM的模糊PID溫度控制系統(tǒng)。硬件上，系統(tǒng)采用ARM9微處理器AT91RM9200作為主控制芯片，對溫度檢測單元和液晶顯示模塊進(jìn)行了設(shè)計，對存儲單元進(jìn)行了擴(kuò)展。 目前市場上成型的溫度控制產(chǎn)品都普遍采用傳統(tǒng) PLC 和單片機(jī)來實現(xiàn)，能夠滿足用戶大多數(shù)場合的需要?，F(xiàn)在國內(nèi)外很多溫度控制系統(tǒng)都采用 ARM 作為處理器，ARM 為嵌入式的應(yīng)用提供了一個有效的解決方案，以其成熟的結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)，有效的 32 位 RISC 結(jié)構(gòu)，優(yōu)秀的代碼密度，可能的低成本，執(zhí)行高度穩(wěn)定等特點(diǎn)，被市場所認(rèn)可。模糊控制是一種語言控制，不依賴精確的數(shù)學(xué)模型，對參數(shù)變化不敏感，具有很好的魯棒性。關(guān)鍵詞：溫度控制系統(tǒng)，ARM，模糊 PID目 錄IIAbstractIn this paper the research at home and abroad and temperature control, based on the current situation of the most industrial production in temperature control system in the plicated control algorithm processing ability is poor, put forward based on the ARM of the fuzzy PID temperature control system. Hardware, the system using ARM9 microprocessor AT91RM9200 as the main control chip, the temperature detection unit and LCD module are designed and expand in storage units. Another system also designed the RS 232 serial interface circuit, JTAG circuit and the Ether interface circuit, convenient data download, system missioning and with a Pc or equipment munication。t meet the system under different conditions of the parameters of the setting requirements, and affects their control effect of further improved. The fuzzy control is a language control, do not depend on the accurate mathematical model, is not sensitive to the parameter changes, and has a good robustness. Because fuzzy control is susceptible to fuzzy rules limited level restrictions and cause errors. Keywords: temperature control system,ARM, Fuzzy PID目 錄III目 錄摘 要 ..............................................................................................................................IAbstract............................................................................................................................................II第 1 章 緒論 ..................................................................................................................5 課題研究背景和意義 ............................................5 溫度控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ................................5 嵌入式系統(tǒng) ....................................................6 嵌入式系統(tǒng)的分類及組成 ........................................7 本文的主要工作 ................................................8第 2 章 模糊 PID 控制 ..................................................................................................8 模糊控制基本原理 ..............................................8 模糊自適應(yīng) PID 概述 ............................................9 模糊自適應(yīng) PID 控制器的設(shè)計 ...................................10 模糊自適應(yīng) PID 控制器 ......................................10 參數(shù)自整定原則 ............................................11 隸屬度函數(shù)的建立 ..........................................12 控制規(guī)則的設(shè)計 ............................................14第 3 章 溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ................................................................................17 AT91RM9200 處理器概述 .........................................17 ARM 簡介 ..................................................17 AT91RM9200 結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) .....................................18 溫度檢測電路設(shè)計 .............................................19 K 型熱電偶簡介 ............................................19 D/A 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 ..........................................19 存儲模塊設(shè)計 .................................................20 Flash 接口電路 ............................................20 SDRAM 接口電路 ............................................22 顯示模塊設(shè)計 .................................................23 電源模塊設(shè)計 .................................................25第 4 章 嵌入式 LINUX 操作系統(tǒng)的建立 ..................................................................26 ARM 指令系統(tǒng)簡介 ..............................................26 BOOTLOADER的移植 ...............................................27 Bootloader 簡介 ...........................................27 Uboot 的移植 .............................................27 操作系統(tǒng)的選擇與移植 .........................................30 操作系統(tǒng)的選擇 ............................................30 交叉編譯環(huán)境的建立 .......................................32 Linux 的移植 ..............................................33第 5 章 溫度控制系統(tǒng)程序設(shè)計 ..............................................................................36 嵌入式 LINUX的設(shè)備驅(qū)動程序 ....................................37 驅(qū)動程序簡介 .............................................37 驅(qū)動程序的開發(fā) ...........................................38目 錄IV 模塊化驅(qū)動程序 ...........................................39 驅(qū)動程序的加載和卸載 .....................................40 系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計 .............................................41 溫度檢測程序設(shè)計 .........................................41 D/A 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 ......................................42 模糊 PlD 控制運(yùn)算程序設(shè)計 .................................43 日志記錄程序設(shè)計 ..........................................43第 6 章 系統(tǒng)仿真及分析 ..........................................................................................45 溫度控制系統(tǒng)模糊 PID 仿真 .....................................45 結(jié)果分析 .............................