基于FreeRTOS和增量式PID的实时温度控制系统优化设计

摘要

针对传统温度控制系统在实时性、精度和噪声处理方面存在的局限性，提出采用开源实时操作系统（Free Real Time Operating System, FreeRTOS）对任务调度优化的设计方案。通过引入增量比例积分微分控制（Proportional-Integral-Derivative Control, PID）算法、滑动均值滤波器和牛顿-拉夫逊法，提升采集温度的准确性和系统的响应速度，提高温度控制的精确度和实时响应能力，以满足相关行业对温度条件的严格需求。通过优化任务调度、控制算法和数据处理方法，本系统有效降低了温度波动和控制误差，且采集到的温度精度高达±0.005，有效提高了系统的实时性，温度稳定时间提升超过300%，适用于需要高精度和快速响应的现代无人机温度控制应用场景。

关键词

温度控制 / 开源实时操作系统 / 增量式比例积分微分控制 / 滑动均值滤波 / 牛顿迭代法