基于STM32的電鍍污水信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-29 01:07
為了實(shí)現(xiàn)智能化處理含鉻電鍍污水,按照企業(yè)污水處理流程,設(shè)計(jì)了以SMT32單片機(jī)為核心、采用無線通信模式的主從架構(gòu)、通過自整定模糊PID控制方式的污水信號(hào)處理系統(tǒng)。通過軟硬件結(jié)合對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試,結(jié)果顯示各功能模塊運(yùn)行正常,模糊PID控制器響應(yīng)速度快、誤差小、動(dòng)態(tài)性能好,具有較好的控制效果,這表明污水信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案合理,實(shí)現(xiàn)了智能控制。
【文章來源】:電鍍與環(huán)保. 2020,40(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
圖1信號(hào)處理系統(tǒng)方框圖??系統(tǒng)主要以內(nèi)嵌ARM32位Cortex-M3?CPU??STM32,,??
2單片機(jī)為控制核心,采用主從架構(gòu)方式,??主從之間以無線傳輸形式收發(fā)數(shù)據(jù),避免了因環(huán)境、??距離等干擾而影響數(shù)據(jù)采集與控制。硬件控制系統(tǒng)??主要分為五個(gè)部分:一是無線通信模塊;二是人機(jī)交??互與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊;三是自動(dòng)加藥信號(hào)處理模塊;四??是數(shù)據(jù)采集模塊;五是其他功能模塊。??2模糊PID算法的實(shí)現(xiàn)??含鉻電鍍污水的化學(xué)反應(yīng)過程有很強(qiáng)的非線??性、不確定性和時(shí)滯性,采用模糊HD控制算法能??更好地解決這些難題。模糊PID控制器主要由模??糊控制器和PID控制器組成,其方框圖如圖2所??示。模糊HD控制器采用了參數(shù)自整定控制方式,??即模糊控制器依照模糊規(guī)則自動(dòng)對(duì)PID的參數(shù)進(jìn)??行實(shí)時(shí)調(diào)整,攻克了傳統(tǒng)PID參數(shù)無法實(shí)時(shí)調(diào)整的??問題。??圖2模糊PID方框圖??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儲(chǔ)單元少、編程簡(jiǎn)單、運(yùn)??算速率快等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)電鍍污水信號(hào)處理系統(tǒng)的實(shí)??際,系統(tǒng)中采用了此算法。??PID增量型控制算法的表達(dá)式為=??KP[e(^)?_e(,k?—?l)]?+?_Kig(是)+iCd[e(是)一2e{k?一??l)?+?e(々一?2)]。第々時(shí)刻采樣輸出量為=??u{k?—?1?)(是)。輸出量由和M?(走一??1)得出,即可通過?e(t)、e(6_l)、e(々一2)和??四個(gè)原始數(shù)據(jù)求出輸出量,避免了繁鎖的運(yùn)算過程。??其中:KP為比例系數(shù),&為積分系數(shù),仏為微分系??數(shù)。各系數(shù)大小由模糊控制器的輸出增量與PID??控制器的初始值疊加。??2.2模糊P1D控制算法??模糊控制系統(tǒng)的魯棒性非常強(qiáng),常用于時(shí)變、非??線性、
本文編號(hào):3006006
【文章來源】:電鍍與環(huán)保. 2020,40(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
圖1信號(hào)處理系統(tǒng)方框圖??系統(tǒng)主要以內(nèi)嵌ARM32位Cortex-M3?CPU??STM32,,??
2單片機(jī)為控制核心,采用主從架構(gòu)方式,??主從之間以無線傳輸形式收發(fā)數(shù)據(jù),避免了因環(huán)境、??距離等干擾而影響數(shù)據(jù)采集與控制。硬件控制系統(tǒng)??主要分為五個(gè)部分:一是無線通信模塊;二是人機(jī)交??互與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊;三是自動(dòng)加藥信號(hào)處理模塊;四??是數(shù)據(jù)采集模塊;五是其他功能模塊。??2模糊PID算法的實(shí)現(xiàn)??含鉻電鍍污水的化學(xué)反應(yīng)過程有很強(qiáng)的非線??性、不確定性和時(shí)滯性,采用模糊HD控制算法能??更好地解決這些難題。模糊PID控制器主要由模??糊控制器和PID控制器組成,其方框圖如圖2所??示。模糊HD控制器采用了參數(shù)自整定控制方式,??即模糊控制器依照模糊規(guī)則自動(dòng)對(duì)PID的參數(shù)進(jìn)??行實(shí)時(shí)調(diào)整,攻克了傳統(tǒng)PID參數(shù)無法實(shí)時(shí)調(diào)整的??問題。??圖2模糊PID方框圖??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儲(chǔ)單元少、編程簡(jiǎn)單、運(yùn)??算速率快等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)電鍍污水信號(hào)處理系統(tǒng)的實(shí)??際,系統(tǒng)中采用了此算法。??PID增量型控制算法的表達(dá)式為=??KP[e(^)?_e(,k?—?l)]?+?_Kig(是)+iCd[e(是)一2e{k?一??l)?+?e(々一?2)]。第々時(shí)刻采樣輸出量為=??u{k?—?1?)(是)。輸出量由和M?(走一??1)得出,即可通過?e(t)、e(6_l)、e(々一2)和??四個(gè)原始數(shù)據(jù)求出輸出量,避免了繁鎖的運(yùn)算過程。??其中:KP為比例系數(shù),&為積分系數(shù),仏為微分系??數(shù)。各系數(shù)大小由模糊控制器的輸出增量與PID??控制器的初始值疊加。??2.2模糊P1D控制算法??模糊控制系統(tǒng)的魯棒性非常強(qiáng),常用于時(shí)變、非??線性、
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