本文關鍵詞：基于Atmega128單片機的機房空調溫度控制系統(tǒng)設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著信息化時代的到來,通信機房的數(shù)量也在急劇增多,作為通信機房主要的散熱設備,精密空調的控制也越來越受到廣大用戶的關注與重視。本文結合通信機房的溫度環(huán)境特征和控制系統(tǒng)的功能要求,給出了精密空調溫度控制系統(tǒng)的總體設計方案,并對溫度控制系統(tǒng)進行了控制算法研究和軟、硬件設計�？刂葡到y(tǒng)采用了手操板加核心板的設計思路,兩板都以Atmega128單片機為控制核心,手操板則配以按鍵、顯示、通信等模塊電路,核心板上則設計了系統(tǒng)的溫濕度采集電路(通過DS18b20和DHT1l等數(shù)字溫濕度傳感器)、基于SPI通信的溫度控制電路、基于單片機PWM功能模塊的濕度控制電路、風機控制電路和通信模塊電路等外圍電路,詳細闡述了系統(tǒng)的軟件設計,重點給出了控制算法的實現(xiàn)過程和中斷服務過程�？刂葡到y(tǒng)可實現(xiàn)信號采集、調濕裝置控制、調溫裝置控制、風機控制、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)通信以及數(shù)據(jù)顯示等功能。針對通信機房的溫度環(huán)境,對其進行動態(tài)建模,可以發(fā)現(xiàn)機房溫度具有時變性和大滯后等特點,針對控制對象的這種特點,本文決定采用變論域模糊PID與Smith預估補償相結合的方法,Smith預估補償器能消除控制對象大時滯環(huán)節(jié)的影響,模糊控制與PID的結合使用能繞過對象時變性的特性,作為模糊控制的改進方法,變論域模糊控制通過伸縮因子的作用,不斷壓縮基本論域,在原始模糊控制量化因子、比例因子不變的情況下,相當于變相的增加了模糊控制的控制規(guī)則,所以能取得相較模糊控制更好的控制效果,本文通過對傳統(tǒng)PID-Smith.模糊PID-Smith和變論域模糊PID-Smith進行仿真分析,結果表明,變論域模糊PID-Smith控制具有更好的動、穩(wěn)態(tài)性能。
【關鍵詞】：精密空調 溫度控制系統(tǒng) Atmega128 變論域模糊PID-Smith控制
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN80;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 機房空調溫度自動控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 論文的主要內容及結構12-13
• 2 精密空調控制系統(tǒng)總體設計13-19
• 2.1 系統(tǒng)功能設計13
• 2.2 系統(tǒng)設計原則13-14
• 2.3 系統(tǒng)的總體設計方案14-18
• 2.3.1 ATmega128單片機14-16
• 2.3.2 控制系統(tǒng)硬件總體設計16
• 2.3.3 控制系統(tǒng)軟件總體設計16-18
• 2.4 本章小結18-19
• 3 機房溫度變論域模糊PID-SMITH控制19-44
• 3.1 機房溫度環(huán)境動態(tài)建模19-21
• 3.2 模糊控制的基本原理21-24
• 3.2.1 模糊子集的確定和隸屬函數(shù)選取22-23
• 3.2.2 精確量的模糊化23
• 3.2.3 模糊推理與模糊判決23-24
• 3.3 變論域模糊PID控制器設計24-42
• 3.3.1 變論域模糊控制器原理24-28
• 3.3.2 溫度變論域模糊PID控制器的設計28-35
• 3.3.3 溫度的預估補償控制35-36
• 3.3.4 溫度控制系統(tǒng)的仿真及結果分析36-42
• 3.4 本章小結42-44
• 4 精密空調控制系統(tǒng)硬件設計44-64
• 4.1 系統(tǒng)硬件概述44
• 4.2 核心控制板硬件設計44-56
• 4.2.1 單片機最小系統(tǒng)44-46
• 4.2.2 溫、濕度檢測電路46-49
• 4.2.3 加濕器、風機控制電路49-52
• 4.2.4 電加熱器、壓縮機控制電路52-53
• 4.2.5 冷、熱源閥控制電路53-55
• 4.2.6 通信接口電路55-56
• 4.3 手操板硬件設計56-60
• 4.3.1 AVR總控模塊56-57
• 4.3.2 按鍵輸入電路57-58
• 4.3.3 LCD顯示電路58-60
• 4.4 系統(tǒng)的PCB板設計60-63
• 4.5 本章小結63-64
• 5 精密空調控制系統(tǒng)軟件設計64-79
• 5.1 LCD12864顯示子程序64-65
• 5.2 按鍵模塊子程序65-66
• 5.3 串口通信程序66-67
• 5.4 溫度控制程序67-76
• 5.4.1 采樣周期與控制周期的確定67-68
• 5.4.2 總體設計68-69
• 5.4.3 中斷服務程序69-70
• 5.4.4 溫度采集程序70-71
• 5.4.5 溫度的變論域模糊PID-Smith控制程序71-74
• 5.4.6 冷/熱源閥控制子程序74-76
• 5.5 濕度控制程序76-78
• 5.5.1 濕度采集子程序76-77
• 5.5.2 加濕器控制子程序77-78
• 5.6 本章小結78-79
• 6 總結與展望79-81
• 6.1 總結79
• 6.2 展望79-81
• 致謝81-82
• 參考文獻82-87
• 附錄A87-89
• 附錄B89

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：基于Atmega128單片機的機房空調溫度控制系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：300358