模糊控制器在无线监控机群系统中的应用

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摘要: 在现代轻工业领域.,机群控制是- -种非常重要的控制方式,用于集中检测和控制。在电磁干扰性不太强的环境下,采用无线
的通信方式可以大大提高系统性价比。根据SoC技术的特点,采用了模糊控制算法,设计了基于SoC单片机的无线监控机群系统。
该系统具有体积小性价比高等特点。实验结果验证了该系统的可靠性与可行性。
关键词:无线监控SoC 技术单片机机群模糊控制
  N( u! |( H  `( @9 ~8 |, ~0引言
( g3 \7 }- u! Q+ O6 V& E  \' k( t4 r在现代的工业生产中,尤其在轻工业领域,机群控
制是一种非常重要的控制方式,用于集中检测和控制。
在电磁千扰性不太强的环境下,采用无线的通信方式
可以大大提高性价比。在控制设备中,传统控制器存
在体积大功耗高等不足。SoC 技术是- -种高度集成
& l/ g* i6 H# s+ d化的系统集成技术,从系统的整体功能及性能出发,把
9 H: U" k5 n7 F9 y2 Q4 v微处理器和计算机常用的-一些数字和模拟外设等全部
/ K  y/ Y" q8 C" `) i放置在一块芯片中,使它成为一个完整的数据采集与
( b( G3 z& c1 g1 |+ i8 X) ^控制系统,这种技术集成了当今超大规模集成电路的
发展趋势;与传统功能单一的mcu芯片相比,SoC不
仅增加了多种功能,而且减少了体积，降低了功耗,提
高了系统的抗电磁干扰性和可靠性等。
4 I5 K9 c1 {! g' k# x- Q. y$ q该方案群控的对象为直流小电机,而直流小电机
的控制参数比较少,数学模型不易建立。在这种情况
5 g) L. G' F* r7 D下,本文通过采用模糊控制算法,不需要建立被控对象
的数学模型,只需要根据输人输出编写相应的控制规
则,便可有效地控制被控对象。综上所述,该方案根据
! v* E* c. `7 m5 f4 h( z; ~SoC技术的特点,采用了模糊控制算法,设计了基于.
) F# e6 Z6 g! A- C; f) \SoC单片机的无线监控机群系统,该系统具有体积小、

功耗低、性价比高等特点。实验结果表明,控制系统的
% w$ ]: T3 A6 g8 C鲁棒性比较强,可以有效地减弱千扰和参数变化对控
  \% L7 K* Y7 x$ m制性1能的影响，达到了预期的效果。
- {. ]& |5 _+ Z) n1 Z; B1 T' t6 T  x1硬件 系统结构原理
本系统由一台主机和三台子机组成,便于子机的
1 h. A2 f( I  T+ _扩展,系统预留了相应的地址空间。系统的结构框图
' m9 h( Q5 G2 A" o! c; Z! O( k如图1与图2所示,其中图2为一台子机的系统框图。
; m! L: C7 Z, e. p: J主机系统由SoC单片机、无线通信模块、上位机、键盘
4 m$ ?( `, M% O模块、显示模块五部分组成。子机系统由SoC单片机、
无线通信模块、电机驱动模块数据采集模块、显示模
块五部分组成。
图1主机系统结构图
3 t- {* v0 E: ~9 A4 ]Fig. 1 Structure of host computer system
在系统中,主机可以通过上位机的监控软件发送
2 `- Z8 K$ M3 n. Z2 N命令给指定的子机,也可以通过键盘发送相应的指令
, h0 k( X- W6 |1 a$ C4 e( T实现同样的功能。当子机接收到数据后,先判断是否为
该机信息,若为该机信息,则进行数据解析,然后识别出
相应的参数,运用模糊控制算法去控制电机运转,并定
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根据SoC技术的特点,采用了模糊控制算法,设计了基于SoC单片机的无线监控机群系统