| 摘要 | 第7-8页 |
| Abstract | 第8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第12页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状综述 | 第13-14页 |
| 1.3 研究内容及安排 | 第14-16页 |
| 第2章 阀门定位器控制系统数学模型 | 第16-23页 |
| 2.1 智能阀门定位器工作原理 | 第16页 |
| 2.2 模型分析 | 第16-21页 |
| 2.2.1 阀杆运动数学模型 | 第16-18页 |
| 2.2.2 气动执行器数学模型 | 第18页 |
| 2.2.3 先导式电/气比例阀数学模型 | 第18-20页 |
| 2.2.4 反馈环节的数学模型 | 第20-21页 |
| 2.3 阀门定位器控制系统数学模型 | 第21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-23页 |
| 第3章 控制系统的硬件电路设计 | 第23-37页 |
| 3.1 总体方案设计 | 第23-24页 |
| 3.1.1 系统要求及性能指标 | 第23页 |
| 3.1.2 系统总体框图 | 第23-24页 |
| 3.2 主控制器的选择及硬件资源分配 | 第24-25页 |
| 3.2.1 主控制器的选择 | 第24-25页 |
| 3.2.2 硬件资源分配 | 第25页 |
| 3.3 电源模块的设计 | 第25-28页 |
| 3.4 HART通信模块 | 第28-31页 |
| 3.4.1 HART协议简介 | 第28页 |
| 3.4.2 HART协议物理层的实现 | 第28-31页 |
| 3.5 数据采集模块 | 第31-32页 |
| 3.5.1 阀位数据采集模块 | 第31页 |
| 3.5.2 压差数据采集模块 | 第31-32页 |
| 3.6 电/气比例阀驱动模块 | 第32-33页 |
| 3.7 人机交互模块 | 第33-35页 |
| 3.8 串口通信模块 | 第35-36页 |
| 3.9 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 阀门定位器控制系统控制算法 | 第37-49页 |
| 4.1 阀门定位器控制系统PID控制算法 | 第37-40页 |
| 4.1.1 PID算法 | 第37-39页 |
| 4.1.2 阀门定位器控制系统仿真 | 第39-40页 |
| 4.2 阀门定位器控制系统模糊PID控制算法 | 第40-45页 |
| 4.2.1 智能控制策略 | 第40-41页 |
| 4.2.2 阀门定位器控制系统模糊PID控制器的设计 | 第41-45页 |
| 4.3 阀门定位器控制系统模糊PID控制器仿真 | 第45-48页 |
| 4.3.1 模糊PID的Matlab仿真 | 第45-47页 |
| 4.3.2 阀门定位器控制系统单位阶跃响应曲线 | 第47-48页 |
| 4.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 第5章 控制系统的软件设计 | 第49-60页 |
| 5.1 阀门定位器控制系统PID控制的FPGA实现 | 第50-52页 |
| 5.2 阀门定位器控制系统模拟PID控制的FPGA实现 | 第52-54页 |
| 5.2.1 控制器输入量的模糊化和量化 | 第53页 |
| 5.2.2 解模糊化 | 第53-54页 |
| 5.3 HART通信模块 | 第54-56页 |
| 5.3.1 HART协议模型 | 第54-55页 |
| 5.3.2 通信模块的软件实现 | 第55-56页 |
| 5.4 数据采样模块 | 第56-57页 |
| 5.5 控制输出模块 | 第57-58页 |
| 5.6 OLED显示模块 | 第58页 |
| 5.7 本章小结 | 第58-60页 |
| 结论及展望 | 第60-62页 |
| 参考文献 | 第62-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 | 第66-67页 |
| 附录B 部分程序代码 | 第67-69页 |
| 附录C 基于FPGA的模糊PID控制器原理图 | 第69页 |
