新型太陽能控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

【摘要】： 隨著人民生活水平的提高以及公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),太陽能熱水器以其諸多優(yōu)點(diǎn)受到人們歡迎,逐漸走進(jìn)了千家萬戶。然而目前太陽能熱水器主要以家庭為單元安裝使用,系統(tǒng)的智能化程度相對(duì)較低,功能簡單,不具備網(wǎng)絡(luò)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,而且太陽能集熱器的效率較低。 基于上述原因,本文依據(jù)模糊PID控制算法和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù),以基于ARM9內(nèi)核的S3C2410微處理器為核心,設(shè)計(jì)一套具有太陽能加熱與電加熱結(jié)合的太陽能集熱系統(tǒng),對(duì)建筑內(nèi)所有用戶集中提供熱水?？刂葡到y(tǒng)由主控制器與從控制器兩部分組成,主控制器與從控制器間構(gòu)成主從式多機(jī)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。本文首先介紹了太陽能熱水系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及太陽能集熱系統(tǒng)的組成、原理和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,然后從硬件和軟件兩部分對(duì)控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。 硬件設(shè)計(jì),包括主控制器和從控制器兩部分。主控制器外圍硬件電路的設(shè)計(jì)包括電源電路、存儲(chǔ)器電路、XE1205無線傳輸電路、以太網(wǎng)接口電路、水位檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路、鍵盤輸入和報(bào)警電路、復(fù)位電路、輸出控制電路等；從控制器硬件電路設(shè)計(jì),主要包括以下電路模塊：XE1205無線傳輸模塊、存儲(chǔ)器模塊、輸出控制模塊、遙控接收模塊等。 軟件設(shè)計(jì),包括主控制器軟件設(shè)計(jì)和從控制器軟件設(shè)計(jì)。主控制器軟件設(shè)計(jì)首先進(jìn)行控制器軟件平臺(tái)的搭建,即Linux操作系統(tǒng)的建立,包括交叉編譯環(huán)境的建立、系統(tǒng)引導(dǎo)程序Bootloader移植、Linux內(nèi)核移植和文件系統(tǒng)的建立四部分工作。接著編寫在操作系統(tǒng)平臺(tái)上的應(yīng)用程序,包括Qt開發(fā)環(huán)境的搭建和具體應(yīng)用程序的編寫。從控制器軟件設(shè)計(jì)主要是用C語言編寫與主控制器間的通信程序、輸出控制程序、實(shí)時(shí)顯示程序等。 最后,對(duì)模糊PID控制算法進(jìn)行了分析和研究,采用了二輸入三輸出的模糊控制器,確定了輸入、輸出變量的論域及隸屬度函數(shù),給出了PID參數(shù)的自整定規(guī)則,完成了模糊PID控制算法的設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)仿真。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 S3C2410 嵌入式Linux WSN 模糊PID
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP273.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 論文研究的背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)11-12
• 1.3 選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容12-13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 第2章 太陽能集熱控制系統(tǒng)14-17
• 2.1 太陽能熱水器的原理14
• 2.2 太陽能集熱系統(tǒng)組成及工作原理14-15
• 2.3 太陽能集熱系統(tǒng)的控制系統(tǒng)15-16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 第3章 主控制器硬件電路設(shè)計(jì)17-28
• 3.1 主控制器硬件電路總體設(shè)計(jì)17
• 3.2 S3C2410芯片17-18
• 3.3 電源電路設(shè)計(jì)18-19
• 3.4 存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì)19-21
• 3.4.1 NAND Flash接口電路設(shè)計(jì)19-20
• 3.4.2 SDRAM接口電路設(shè)計(jì)20-21
• 3.5 XE1205無線傳輸電路21-23
• 3.6 以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)23-25
• 3.7 LCD(觸摸屏)接口電路設(shè)計(jì)25
• 3.8 鍵盤輸入及報(bào)警電路設(shè)計(jì)25-26
• 3.9 復(fù)位電路設(shè)計(jì)26
• 3.10 輸出控制電路設(shè)計(jì)26
• 3.11 溫度采集電路設(shè)計(jì)26-27
• 3.12 水位采集電路設(shè)計(jì)27
• 3.13 本章小結(jié)27-28
• 第4章 從控制器的設(shè)計(jì)28-34
• 4.1 從控制器硬件電路總體設(shè)計(jì)28
• 4.2 部分外圍電路設(shè)計(jì)28-31
• 4.2.1 STC89C5229
• 4.2.2 XE1205無線傳輸電路29-30
• 4.2.3 存儲(chǔ)器電路30
• 4.2.4 輸出控制電路30-31
• 4.2.5 遙控接收電路設(shè)計(jì)31
• 4.3 無線通信程序編寫31-32
• 4.4 從控制器與主控制器間無線通信過程32-33
• 4.5 從控制器功能33
• 4.6 本章小結(jié)33-34
• 第5章 主控制器軟件平臺(tái)的建立及應(yīng)用程序編寫34-54
• 5.1 交叉編譯34-35
• 5.2 Bootloader35-38
• 5.2.1 vivi的移植36-38
• 5.3 Linux內(nèi)核的分析與移植38-43
• 5.3.1 內(nèi)核分析38-41
• 5.3.2 內(nèi)核移植41-43
• 5.4 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)43-47
• 5.4.1 建立文件系統(tǒng)44-45
• 5.4.2 移植Yaffs文件系統(tǒng)45-46
• 5.4.3 創(chuàng)建Yaffs格式的根文件系統(tǒng)46
• 5.4.4 配置內(nèi)核46-47
• 5.5 應(yīng)用程序編寫47-53
• 5.5.1 Qt開發(fā)環(huán)境搭建47-48
• 5.5.2 控制器應(yīng)用程序編寫48-53
• 5.6 本章小結(jié)53-54
• 第6章 太陽能集熱系統(tǒng)模糊PID控制及仿真54-65
• 6.1 模糊控制系統(tǒng)的基本原理和組成55-56
• 6.2 一般模糊控制器的設(shè)計(jì)方法56-57
• 6.3 模糊PID控制器的設(shè)計(jì)及仿真57-63
• 6.3.1 模糊PID控制器的設(shè)計(jì)57-62
• 6.3.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真62-63
• 6.4 模糊PID控制算法的軟件實(shí)現(xiàn)63-64
• 6.5 本章小結(jié)64-65
• 第7章 總結(jié)與展望65-66
• 7.1 論文總結(jié)65
• 7.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研情況70-71
• 附錄71-74

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基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的集成與控制系統(tǒng)的研究    石風(fēng)剛

基于EDA的太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)研究    劉曉利

太陽能熱水器出水恒溫控制的新方法設(shè)計(jì)研究    宋莉

閃速存儲(chǔ)器技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)    李力

S3C2410與TFT-LCD接口設(shè)計(jì)    朱振濤;王成儒;崔冬;

基于S3C2410的ARM開發(fā)平臺(tái)    周維,陳默

建筑設(shè)計(jì)采用太陽能熱水器的探討    徐向榮,賀玲麗

Linux內(nèi)核技術(shù)分析及升級(jí)    岳洋,張杰明

Linux環(huán)境下基于QT的WLAN管理信息系統(tǒng)    胡駿,胡愛群,宋宇波

論太陽能建筑一體化設(shè)計(jì)    王崇杰,趙學(xué)義

一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的啟動(dòng)分析    郭志 ,江秀臣 ,曾奕

嵌入式Linux中Yaffs根文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)    劉振綱;劉成安;盧劍翔;

嵌入式Linux實(shí)時(shí)性方法    胡志剛,MAHAMMED M E,余正軍,吳運(yùn)星

模糊自整定PID溫控系統(tǒng)的仿真研究及設(shè)計(jì)    王春霞

太陽能熱利用系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊控制    譚素梅

非線性時(shí)滯系統(tǒng)的模糊控制    王倩

單片機(jī)在太陽能中央熱水系統(tǒng)中的應(yīng)用    孟鳳果

嵌入式軟件任務(wù)級(jí)交叉調(diào)試器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    李潔;

被動(dòng)式太陽能建筑設(shè)計(jì)探討    蔡余萍;楊祖貴;

基于冗余CAN總線的分布式控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    陳東;

基于LPC2138的嵌入式家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)    申紅明;趙芙生;

基于ARM的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)    王莉莉;呂芳;

嵌入式系統(tǒng)在車載遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    唐勇波;豐娟;

基于S3C2410的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    羅惠謙;劉雅光;

基于ARM7的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)    韓國華;杜永貴;

基于TD-SCDMA移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的反向控制    楊里;唐倫;陳前斌;

基于S3C2440的嵌入式遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    馮飛雨;于春梅;胡立鋒;

用于VSC的動(dòng)力學(xué)模型、控制器設(shè)計(jì)與仿真綜述    高洪;趙韓;

應(yīng)對(duì)氣候變化立法的現(xiàn)狀和對(duì)策    劉召彬;

熱電廠CFB鍋爐燃燒智能控制策略研究    孟慶金;權(quán)悅;景紹洪;

雙離合器自動(dòng)變速汽車換擋過程離合器模糊控制策略研究    李光輝;

基于減法聚類的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在水處理過程建模中的應(yīng)用    王莉;沈捷;

600MW超臨界鍋爐過熱汽溫反饋補(bǔ)償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制    馬良玉;蓋銀平;史振興;

基于模糊控制器的異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制    王映斐;程啟明;程尹曼;胡曉青;

基于VPC3的RS232/485轉(zhuǎn)Profibus總線橋設(shè)計(jì)    王曄;趙麗敏;何平;

基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)績效評(píng)價(jià)模型研究    姜軍偉;賽英;盧玉靜;

基于ARM的嵌入式彈載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)    劉暢;馮順山;

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)及決策研究    朱震宇

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)信息監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)融合研究    蔣鼎國

預(yù)測(cè)控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用研究    魏晉宏

基于反推技術(shù)的永磁直線同步電機(jī)控制策略研究    關(guān)麗榮

電動(dòng)汽車運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別及HEV控制策略研究    田毅

基于信息融合的駕駛行為識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究    肖獻(xiàn)強(qiáng)

具有目的域的光電穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)滿意控制策略    陳益

綠色電力發(fā)展的法律機(jī)制    徐文文

柔性邏輯的健全性研究與應(yīng)用    陳佳林

基于系統(tǒng)辨識(shí)的太陽能—相變蓄熱新風(fēng)供暖系統(tǒng)控制策略研究    李鵬

基于模糊PID控制的呼吸機(jī)壓力控制研究    馮小冬

基于嵌入式技術(shù)的高精度程控直流電源的研究    張良清

基于ARM的礦用監(jiān)測(cè)分站    張磊

基于ARM7的配電變電所和開閉所RTU研究    張維

基于嵌入式Linux的饋線終端單元的研究    張亮

基于嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的城市噪聲分布地圖    劉立輝

基于ARM和μC/OS-Ⅱ的數(shù)據(jù)采集器的研究與設(shè)計(jì)    朱凱

基于ARM的SVG型低壓無功補(bǔ)償控制器的研究    張永臣

基于嵌入式Linux的系統(tǒng)構(gòu)建及桌面應(yīng)用程序研究    張憲華

基于ARM9的機(jī)器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)研究    劉強(qiáng)

中國太陽能熱水器市場(chǎng)環(huán)境分析    劉貞先;徐健;傅軍;

無線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)    孫雨耕,張靜,孫永進(jìn),房朝暉

談?wù)勌柲軣崴鞯陌l(fā)展與其基本原理    李春杏;

恒溫控制裝置在水龍頭中的應(yīng)用及工作原理    董奇志

低能耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)    王磊;李增榮;

閃速存儲(chǔ)器技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)    李力

如何選擇適合當(dāng)前項(xiàng)目的嵌入式操作系統(tǒng)    周立功;

基于模糊控制的太陽能熱水器水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)器    王海倫;鄭文;王萍;

太陽能熱水器輔助電加熱控制器的研制    陳家勝,朱小松,單學(xué)明

單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應(yīng)用    金偉正

國內(nèi)外太陽能空間結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與技術(shù)探討    羅堯治;饒力;

優(yōu)化太陽能和水蓄熱技術(shù)的控制實(shí)現(xiàn)    劉興

山東桑樂太陽能有限公司競(jìng)爭戰(zhàn)略設(shè)計(jì)    劉貞先

基于模糊控制的電爐溫度器的研究與實(shí)現(xiàn)    李雪梅

加熱爐系統(tǒng)的模糊建模與控制    沈駿

基于FPGA太陽能熱水器智能控制器的設(shè)計(jì)    黨學(xué)立

基于模糊算法控溫的溫度繼電器自動(dòng)檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)    張立平

模糊控制在冷軋酸洗線溫度控制中的應(yīng)用    佀煥玲

分簇?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)鏈路調(diào)度策略研究    付嵩

單片機(jī)在太陽能中央熱水系統(tǒng)中的應(yīng)用    孟鳳果

無線多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    張拓

電阻爐溫度控制系統(tǒng)    孫凱,李元科

一種軟件去除鍵抖動(dòng)的方法    肖廣安

建筑太陽能集熱智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)    謝敏仙

基于模糊控制的太陽能熱水器水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)器    王海倫;鄭文;王萍;

ARM芯核的廣泛應(yīng)用和激烈競(jìng)爭    金中

一種低成本高精度溫度測(cè)量電路    楊永毅

32位RISC CPU ARM芯片的應(yīng)用和選型    周潔 ,楊心懷

基于SA1110微處理器的掌上電腦液晶顯示器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    楊宏業(yè) ,張躍 ,何榮森

32位ARM嵌入式處理器的調(diào)試技術(shù)    李劍 ,趙鵬程 ,湯建彬

ARM嵌入式處理器與嵌入式系統(tǒng)    馬忠梅

DCS主控制器應(yīng)用問題分析    馬敬茹

“DDZ-S系列過程控制儀表”講座 第三講 STGJ-100Z型PID控制器的應(yīng)用    甘和貴;

QuickLogic高速SPI主控制器縮短ODM和OEM上市時(shí)間    

基于CAN總線電動(dòng)汽車動(dòng)力主控制器的研制與開發(fā)    翦權(quán)斌,沈保鎖,陳弘

用于火電站的現(xiàn)代分散控制系統(tǒng)(續(xù))    周元仁;

電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    魏達(dá),王勛龍,趙宏偉,孫彤

USB嵌入式主控制器設(shè)計(jì)    Mark Schultz

基于OHCI 1.0的USB主控制器的驗(yàn)證    李清杰,王進(jìn)祥,喻明艷,葉以正,李洪兵

QuickLogic利用閃存卡主控制器擴(kuò)展存儲(chǔ)解決方案產(chǎn)品線    

QuickLogic強(qiáng)化SDIO主控制器解決方案    

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基于PIC單片機(jī)的景觀燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    聞薔;路林吉;

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纖維纏繞運(yùn)動(dòng)中精密張力控制系統(tǒng)的研究    任勝樂

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腹腔鏡微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人控制系統(tǒng)研究    鞠浩

分布式測(cè)控系統(tǒng)容錯(cuò)關(guān)鍵技術(shù)研究    鄒見效

裝載機(jī)容錯(cuò)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究    胡靜波

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基于PXA270的機(jī)車柴油機(jī)診斷儀主控制器的設(shè)計(jì)    于明

基于CAN總線的綜采面噴霧降塵系統(tǒng)的研制    張國明

基于CK-Core處理器核的系統(tǒng)芯片SDIO接口主控制器設(shè)計(jì)    車向勇

基于DMX512協(xié)議的照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    王東波

基于DMX512協(xié)議的景觀燈控制系統(tǒng)研發(fā)    王凱華

USB通用串行總線IP CORE的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    張戈