【摘要】：在沒有市電的情況下,安裝在野外的氣象站依靠蓄電池支撐著整個氣象設(shè)備的供電。在野外,溫度是影響蓄電池性能最主要因素,特別在氣候極其嚴(yán)寒的地區(qū),低溫帶給蓄電池的損害不可估量。為保證氣象站蓄電池在低溫環(huán)境下長期有效工作,本課題為蓄電池設(shè)計了一種新型保溫箱。本課題的研究內(nèi)容主要分為四個方面:硬件電路搭建、模糊PID控制器設(shè)計、軟件開發(fā)、web服務(wù)器設(shè)計。保溫箱硬件電路以STM32單片機(jī)為核心,結(jié)合ESP8266網(wǎng)絡(luò)通信模塊、顯示模塊、溫度傳感器模塊等完成溫控與檢測等功能。在控制算法方面,將傳統(tǒng)PID控制算法與模糊控制器相結(jié)合,并針對溫箱控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真了一系列控制規(guī)則。軟件開發(fā)包括底層軟件開發(fā)和移動端軟件開發(fā),其中底層軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)保溫箱內(nèi)溫度采集和無線網(wǎng)絡(luò)的配置,移動端軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)客戶端與蓄電池保溫箱的遠(yuǎn)程交互。web服務(wù)器設(shè)計主要包括服務(wù)器的平臺搭建,數(shù)據(jù)庫設(shè)計和web頁面開發(fā)�？蛻舳送ㄟ^瀏覽器輸入服務(wù)器地址獲取從服務(wù)器端返回的溫度頁面,實(shí)現(xiàn)通過電腦端和移動客戶端隨時隨地對保溫箱內(nèi)溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測。通過對蓄電池保溫箱的測試實(shí)驗(yàn),表明設(shè)計的保溫箱性能穩(wěn)定可靠,冬季溫箱溫度穩(wěn)定在0℃~10℃溫度范圍內(nèi),夏季溫箱溫度穩(wěn)定在15℃~25℃溫度范圍內(nèi),溫箱控制精度?0.5℃,通過客戶端可以遠(yuǎn)程訪問保溫箱內(nèi)溫度數(shù)據(jù),符合蓄電池在野外環(huán)境下的使用要求。
【圖文】：

圖 2-1 電池相對容量隨溫度變化曲線Fig.2-1 Therelative capacity of the batterywith the temperaturechangecurve2.2 保溫箱設(shè)計2.2.1 保溫箱控制指標(biāo)溫度是影響蓄電池正常工作的最主要因素，尤其在北方的冬季，動輒零下二十幾度的室外氣溫幾乎無法保證蓄電池正常運(yùn)轉(zhuǎn)。綜合考慮北方野外冬季氣候特點(diǎn)與節(jié)能原則，，本次設(shè)計將蓄電池保溫箱內(nèi)溫度設(shè)定在 0℃~10℃范圍內(nèi)，夏季溫度過高，同樣會對蓄電池的性能造成影響，持續(xù)的高溫也比較容易使蓄電池內(nèi)的器件軟化，所以夏季將蓄電池保溫箱內(nèi)溫度設(shè)定在 15℃~25℃范圍內(nèi)。保溫箱各項(xiàng)控制指標(biāo)如下：（1）蓄電池保溫箱冬季溫度控制范圍：0℃~10℃；夏季溫度控制范圍：

表 3-1 模糊化參數(shù)Table.3-1Fuzzificationparameters變量 e ecP KI KD K語言變量 E EC基本論域 [-5,5] [-2,2] [-2,2] [-0.002,0.002] [-10,10]模糊子集 {NL,NZ NX,Z0,PX PZ,PL}模糊論域 [-5,5] [-4,4] [-4,4] [-0.002,0.002] [-20,20]2. 根據(jù)參數(shù)范圍確定其相關(guān)隸屬度函數(shù)系統(tǒng)在目標(biāo)值和實(shí)際值的誤差相對較小的區(qū)域（NZ、NX、Z0、PX、PZ）內(nèi)，為了使系統(tǒng)能達(dá)到更精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)，此時應(yīng)選擇靈敏度較高的三角形隸屬度函數(shù)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的修正。系統(tǒng)在目標(biāo)值和實(shí)際值的誤差相對較大的區(qū)域（NL、PL）內(nèi)，應(yīng)選用正態(tài)分布曲線實(shí)現(xiàn)參數(shù)的快速調(diào)節(jié)以提高系統(tǒng)的魯棒性。本模糊控制器e、ec、p K 、i K 、d K 的隸屬度曲線如圖 3-5 所示。
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P415.12

【參考文獻(xiàn)】

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1 王乾江;;雙電池供電控制短節(jié)在MWD無線隨鉆設(shè)備中的應(yīng)用[J];中國石油石化;2017年12期

2 王芳;;基于PHP&Apache&MySQl用戶管理系統(tǒng)開發(fā)[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2014年03期

3 唐建華;陳金鷹;;WiFi傳輸技術(shù)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用探討[J];通信與信息技術(shù);2013年04期

本文編號：2620010