| 【中文题名】 | 嵌入式网络化智能仪表研究 |
| 【英文题名】 | Research on the Intelligent Instrument Based on Internet Using Embedded System |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 嵌入式系统,网络化,模糊自适应PID,uClinux,, |
| 【英关键词】 | embedded system,network,fuzzy self-adapting PID,uClinux, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>自动检测仪器、仪表> |
| 【论文摘要】 |
目前，在国外内工业控制邻域很多地方都会用到温度控制仪，而现在使用的温度控制仪都存在着误差比较大、显示精度较低、功能过于单一、控制算法过于简单等诸多不足，为此设计了一种新型温度控制仪，显得非常重要，其融合了目前国内外使用广泛的嵌入式技术和以太网技术，用以提高系统的各方面性能。该温度控制仪将采集上来的模拟电压信号经过A／D转换，再由CPU进行智能运算，得出相应的输出控制量，再经D／A转换输出一个标准电压信号输出，对底层执行机构进行控制；同时将数据在LCD上进行显示以及通过以太网接口发送到上位机，完成了温度控制仪的智能控制、现场显示和数据高速传输等工作，弥补了现行工业控制领域中温度控制仪的许多不足之处。
本文主要是进行新型温度控制仪的研究，共分为几个部分进行全面地阐述：首先，对目前流行的嵌入式技术的发展和应用十分广泛的智能仪表的发展及其背景进行阐述；其次，对系统嵌入式网络化智能仪表——温度控制仪的整体结构及其性能进行比较全面的阐述；第三，对整个温度控制仪的智能控制算法进行比较、选择和设计阐述，在温度控制仪的设计中采用模糊自适应PID算法作为现场控制的智能算法；第四，对温度控制仪的硬件结构进行设计，... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-8 |
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第1章 绪论 |
8-11 |
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1.1 嵌入式技术的现状及其发展趋势 |
8-9 |
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1.2 智能仪表的现状及其发展趋势 |
9-10 |
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1.3 课题研究的目的和意义 |
10 |
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1.4 本章小结 |
10-11 |
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第2章 嵌入式网络化智能仪表总体设计思想 |
11-15 |
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2.1 温度控制仪的整体实现分析 |
11-14 |
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2.2 温度控制仪的性能指标要求 |
14 |
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2.3 本章小结 |
14-15 |
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第3章 嵌入式网络化智能仪表智能算法 |
15-23 |
|
3.1 经典PID控制器算法 |
15-17 |
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3.2 自适应控制算法 |
17 |
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3.3 模糊控制算法 |
17-18 |
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3.4 温度控制仪智能算法的选择 |
18-21 |
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3.5 模糊自适应PID控制器参数自整定 |
21-22 |
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3.6 本章小结 |
22-23 |
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第4章 嵌入式网络化智能仪表硬件设计 |
23-46 |
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4.1 嵌入式微处理器选型 |
23-25 |
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4.1.1 嵌入式微处理器的I/O端口分布 |
23 |
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4.1.2 嵌入式微处理器的存储控制器 |
23-25 |
|
4.2 温度控制仪存储器系统设计 |
25-30 |
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4.2.1 温度控制仪Flash存储器设计 |
25-26 |
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4.2.2 温度控制仪SDRAM存储器设计 |
26-28 |
|
4.2.3 温度控制仪EEPROM存储器设计 |
28-30 |
|
4.3 温度控制仪的串口电路设计 |
30-31 |
|
4.4 温度控制仪的USB接口设计 |
31-33 |
|
4.5 温度控制仪的以太网接口设计 |
33-36 |
|
4.6 温度控制仪的按键接口设计 |
36-37 |
|
4.7 温度控制仪的报警接口设计 |
37-38 |
|
4.8 温度控制仪的LCD接口设计 |
38-40 |
|
4.9 温度控制仪的A/D和D/A接口设计 |
40-43 |
|
4.10 温度控制仪的JTAG接口设计 |
43-44 |
|
4.11 温度控制仪的电源接口设计 |
44-45 |
|
4.12 本章小结 |
45-46 |
|
第5章 嵌入式网络化智能仪表软件设计 |
46-85 |
|
5.1 温度控制仪操作系统uClinux |
46-49 |
|
5.1.1 uClinux操作系统发展背景 |
46-47 |
|
5.1.2 uClinux操作系统结构 |
47-49 |
|
5.2 温度控制系统驱动程序设计 |
49-76 |
|
5.2.1 驱动程序编写规则 |
49-52 |
|
5.2.2 温度控制仪按键驱动程序设计 |
52-60 |
|
5.2.3 温度控制仪以太网驱动程序设计 |
60-64 |
|
5.2.4 温度控制仪Framebuffer驱动程序设计 |
64-70 |
|
5.2.5 温度控制仪A/D和D/A驱动程序设计 |
70-75 |
|
5.2.6 在操作系统uClinux中添加驱动程序 |
75-76 |
|
5.3 温度控制仪应用程序设计 |
76-84 |
|
5.3.1 温度控制仪智能控制程序设计 |
76-78 |
|
5.3.2 温度控制仪以太网数据传输程序设计 |
78-83 |
|
5.3.3 温度控制仪报警程序设计 |
83 |
|
5.3.4 操作系统uClinux中添加应用程序 |
83-84 |
|
5.4 本章小结 |
84-85 |
|
第6章 嵌入式网络化智能仪表操作系统移植 |
85-91 |
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6.1 嵌入式网络化智能仪表操作系统内核修改与配置 |
85-89 |
|
6.2 嵌入式网络化智能仪表操作系统的裁剪与移植 |
89-90 |
|
6.3 本章小结 |
90-91 |
|
第7章 总结与展望 |
91-93 |
|
参考文献 |
93-96 |
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攻读硕士期间发表论文 |
96-97 |
|
致谢 |
97 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385511 |
