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智能pid控制器

  • 基于ARM的μCOSⅡ移植及其CAN總線應(yīng)用研究

    基于刪的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN總線應(yīng)用研究流體機(jī)械及工程專業(yè)近年來,嵌入式系統(tǒng)受到科學(xué)與工程各個領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注,成為研究的一個熱點。隨著嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加,嵌入式操作系統(tǒng)成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在嵌入式系統(tǒng)中,μC/OS-Ⅱ憑借其結(jié)構(gòu)清晰、源代碼開放和實時性好等優(yōu)勢,成了監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)熱點。嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件相結(jié)合,共同構(gòu)成一個可以重復(fù)利用的軟硬件系統(tǒng)平臺,不但可以提高開發(fā)效率,還可以提高系統(tǒng)的可靠性和實時性,滿足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求。 在國內(nèi)監(jiān)控領(lǐng)域中,大多采用了集散式監(jiān)控系統(tǒng),雖然克服了集中式監(jiān)控系統(tǒng)的缺點,但還存在著效率較低,錯誤處理能力不強(qiáng)等缺點。而且設(shè)備的兼容性不好,系統(tǒng)實時性、可靠性也不高。采用CAN現(xiàn)場總線可很好的克服上述一些缺點,具有很強(qiáng)的抗干擾能力。CAN總線把所有掛接在總線上的智能設(shè)備聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成自動化系統(tǒng),實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)控。 基于這些考慮,本文選擇了以IPC2290芯片(內(nèi)部集成了CAN模塊)為微控制器的MagicARM2200教學(xué)實驗開發(fā)板作為學(xué)習(xí)和研究的開發(fā)平臺,把μC/OS-Ⅱ這個實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)嵌入到該芯片中。在深入研究CAN通信模塊特點和驅(qū)動的基礎(chǔ)上,把其驅(qū)動移植到μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)中。并在實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上通過設(shè)計—個帶A/D轉(zhuǎn)換的CAN智能模塊來闡述智能模塊軟硬件設(shè)計方法,這些工作為搭建基于CAN總線的實際測控系統(tǒng)方案提供了理論基礎(chǔ)。 本文使用的CAN通信方案具有極大的靈活性,能方便和簡潔的運用到各種測控系統(tǒng)中。實驗結(jié)果證明了該方案的有效性和正確性,并且具有實際的應(yīng)用價值。最后,本文作者在CAN智能模塊的基礎(chǔ)上搭建了基于CAN總線的多相流動實驗臺的測控系統(tǒng)方案。

    標(biāo)簽: ARM COS CAN 移植

    上傳時間: 2013-07-16

    上傳用戶:cngeek

  • 基于ARM的開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計

    開關(guān)磁阻電機(jī)是電機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,既具有結(jié)構(gòu)簡單堅固、成本低、容錯能力強(qiáng),耐高溫等優(yōu)點,又在高度發(fā)展的電力電子和微機(jī)控制技術(shù)的支持下獲得了良好的可控性能,目前己經(jīng)在多個工業(yè)部門得到應(yīng)用。因此,開關(guān)磁阻電機(jī)在驅(qū)動調(diào)速領(lǐng)域有著良好的發(fā)展前景。本論文在對前人成果的廣泛了解和研究基礎(chǔ)上,以philip公司生產(chǎn)的LPC2101為主控芯片,充分利用其高速運算能力和面向電機(jī)控制的高效控制能力,設(shè)計并制作了SRM控制器與系統(tǒng)軟件。本文以開關(guān)磁阻電機(jī)的調(diào)速控制策略及其控制實現(xiàn)方法為主要研究內(nèi)容,對開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、功率變換器技術(shù)、控制策略、控制方案的實現(xiàn)進(jìn)行了全面深入的研究。 全文的研究工作分為五個部分,第一部分介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成及基本工作原理,綜述了開關(guān)磁阻電機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、特點及研究動向,總結(jié)了開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)存在的技術(shù)問題,提出了本文的研究目的和主要研究內(nèi)容。 第二部分引用并討論了SR電動機(jī)的基本數(shù)學(xué)模型和準(zhǔn)線性數(shù)學(xué)模型,然后基于此重點分析了與電動機(jī)運行特性密切相關(guān)的相電流波形與轉(zhuǎn)子角位移的函數(shù)關(guān)系,最后根據(jù)課題所關(guān)心的控制系統(tǒng)設(shè)計,在理論分析的基礎(chǔ)上提出了SR電動機(jī)控制方案并進(jìn)行了原理性分析,對SR電動機(jī)各個運行階段的特點進(jìn)行分析并初步提出控制方案。 第三部分對SR電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)說明,主要包括以LPC2101為核心的控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計,根據(jù)SR電機(jī)的控制特點,盡可能地開發(fā)了LPC2101的硬件資源和軟件資源,使控制系統(tǒng)具有很高的控制精度和靈活性,然后對功率變換器進(jìn)行了設(shè)計和制作,分析了各種主電路形式的優(yōu)缺點,采用了新型IGBT功率管作為主開關(guān)元器件,使功率變換器結(jié)構(gòu)得到簡化,設(shè)計了IGBT的功率驅(qū)動電路,并專門設(shè)計了電壓鉗位電路和諸如過壓、過流保護(hù)等保護(hù)單元,保證了整個系統(tǒng)安全可靠地運行,然后分析了SR電動機(jī)控制系統(tǒng)位置傳感器檢測電路設(shè)計、電流及電壓斬波電路設(shè)計、電流檢測及保護(hù)電路設(shè)計等。 第四部分主要介紹了系統(tǒng)的總體控制思想,分析了各個運行階段的控制策略,對控制策略的軟件實現(xiàn)進(jìn)行了設(shè)計,并給出了軟件實現(xiàn)的具體流程圖,直觀地體現(xiàn)了軟件編程思想。最后,對系統(tǒng)進(jìn)行了實驗研究及分析。目前,該控制系統(tǒng)已調(diào)試完畢,基本實現(xiàn)預(yù)期功能。 本文對以ARM為控制核心的開關(guān)磁阻電動機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,得出了基于有位置傳感器檢測的控制方案。針對SR電機(jī)的控制特點,充分利用了ARM的硬件資源,采用PID數(shù)字調(diào)節(jié),發(fā)出相通斷信號和PWM信號,并和電流、電壓等保護(hù)信號相結(jié)合,實現(xiàn)對主功率元件的通斷控制。并且設(shè)計了相應(yīng)的外圍硬件檢測、保護(hù)、控制及人機(jī)接口電路,使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,可靠性高;系統(tǒng)的控制軟件設(shè)計,采用模塊化的程序設(shè)計方法,增強(qiáng)了系統(tǒng)的可讀性及可維護(hù)性,實現(xiàn)了一種電壓斬波和電流斬波控制相結(jié)合的控制方式;結(jié)合系統(tǒng)的硬件設(shè)計,開發(fā)了相應(yīng)的軟件模塊,使系統(tǒng)具有完善的保護(hù)和控制性能。 本系統(tǒng)經(jīng)過試驗,調(diào)速范圍可達(dá)100~2000轉(zhuǎn)/分,效率較高,性能優(yōu)良,驗證了控制思想和控制方法的正確性。

    標(biāo)簽: ARM 開關(guān)磁阻 電機(jī)驅(qū)動 系統(tǒng)設(shè)計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:獨孤求源

  • 基于ARM嵌入式工業(yè)控制器設(shè)計

    近年來,伴隨著PC及微處理器的迅速發(fā)展、軟件資源的豐富,嵌入式系統(tǒng)成為研究與應(yīng)用的熱點。嵌入式系統(tǒng)是一種面向具體應(yīng)用的將底層硬件、實時操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件相結(jié)合的專用計算機(jī)系統(tǒng)。其廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域、消費電子產(chǎn)品等行業(yè),己成為現(xiàn)代電子領(lǐng)域的重要研究方向之一。 本文結(jié)合課題實際需要與當(dāng)前的控制器發(fā)展趨勢,構(gòu)建和開發(fā)基于ARM和μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的嵌入式通用控制器應(yīng)用平臺.在分析ARM內(nèi)核處理器的基礎(chǔ)上,自主開發(fā)以PHILIPS公司LPC2880芯片為核心的嵌入式通用控制器的硬件平臺。根據(jù)嵌入式控制器的實際應(yīng)用要求設(shè)計了相應(yīng)的應(yīng)用模塊,主要包括:串口模塊、存儲器擴(kuò)展模塊、液晶顯示和鍵盤模塊等。并完成了各個功能模塊的接口函數(shù),創(chuàng)建了應(yīng)用函數(shù)庫,為后面的代碼應(yīng)用和移植提供了方便。在對電機(jī)驅(qū)動控制原理的學(xué)習(xí)掌握基礎(chǔ)上,開發(fā)出基于L297/L298芯片的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器及基于LMD18200芯片的伺服電機(jī)驅(qū)動器。為實現(xiàn)控制器與PC機(jī)的通訊,確定了USB2.0通訊接口作為主要通訊方式,詳細(xì)分析了通用串行總線的軟硬件特點,根據(jù)LPC2880芯片特點實現(xiàn)嵌入式USB主機(jī)模式的通訊方式,并給出了它和主控制器的連線原理圖以及USB主機(jī)的系統(tǒng)軟件框架。 嵌入式實時操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)的支撐平臺,通過對現(xiàn)在常用的幾種嵌入式操作系統(tǒng)的綜合比較,選擇μC/OS-Ⅱ作為本系統(tǒng)的RTOS。詳細(xì)分析了μC/OS-Ⅱ內(nèi)核工作原理,改進(jìn)了中斷和時鐘處理的不足。成功的將μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)移植到ARM微處理器中,并通過相應(yīng)的開發(fā)工具,對移植系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試和功能測試。結(jié)果表明,設(shè)計的嵌入式通用控制器平臺基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo).

    標(biāo)簽: ARM 嵌入式工業(yè) 制器設(shè)計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:天涯

  • MVB1類設(shè)備控制器的FPGA設(shè)計

    本文對TCN中的MVB技術(shù)進(jìn)行了研究,并在深入了解MVB的通信機(jī)制的基礎(chǔ)上,提出了采用FPGA替代MVB控制器專用芯片的解決方法。根據(jù)TCN協(xié)議,連接在MVB上的設(shè)備可以分為5類,其中1類設(shè)備可以在不需要CPU的基礎(chǔ)上實現(xiàn)自動通信,最為常用。本設(shè)計的目的就是采用FPGA替代MVB1類設(shè)備控制器。 文章采用自頂向下的模塊化設(shè)計方法,根據(jù)MVB1類設(shè)備控制器要實現(xiàn)的功能,將設(shè)計劃分為3個模塊:發(fā)送模塊、接收模塊和MVB1類模式控制模塊。其中發(fā)送模塊又劃分為位控制單元、CRC生成單元、FIFO單元和曼徹斯特編碼單元等。接收模塊又劃分為幀起始檢測單元、時鐘恢復(fù)單元、幀分界符檢測單元、數(shù)據(jù)譯碼單元、CRC校驗單元、譯碼控制單元和長度錯誤檢測單元等。MVB1類模式控制模塊又劃分為報文錯誤處理單元、主幀寄存器單元、TM控制單元和主控單元等。上述各模塊的RTL級設(shè)計都是采用硬件描述語言Verilog實現(xiàn)的。

    標(biāo)簽: MVB1 FPGA 設(shè)備 控制器

    上傳時間: 2013-07-21

    上傳用戶:dengzb84

  • 智能小車

    本智能玩具小汽車以AT89C51單片機(jī)作為控制核心,其外圍電路包括電機(jī)驅(qū)動模塊、電源供電模塊、障礙物檢測模塊、防盜報警模塊、搖控控制模塊、LCD顯示模塊。其中使用使用直流電機(jī)驅(qū)動芯片L9110,實現(xiàn)直流電機(jī)驅(qū)動功能。使用9V/1000mA的蓄電池通過7805來降壓給系統(tǒng)供電。通過由555集成電路與紅外對管組成的紅外紅外線障礙物檢測傳感器,實現(xiàn)對障礙物的檢測。通過人體熱釋電紅外線傳感器LHI778,紅外信號處理芯片PS202以及模擬狗叫聲集成電路KD5608實現(xiàn)防盜報警功能。采用兩片AT89C2051作為搖控信號發(fā)射和接收處理,處理后的信號傳送給控制中心,以實現(xiàn)搖控控制的功能。利用LCD顯示模塊LM016l實現(xiàn)顯示功能。

    標(biāo)簽: 智能小車

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:yuying4000

  • 模糊控制原理與應(yīng)用

    模糊控制是近代控制理論中一種基于模糊數(shù)學(xué)理論、采用語言規(guī)則與模糊推理等新穎技術(shù)的高級控制策略,它是當(dāng)前研究熱點——智能控制中的一個重要分支,發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛、實效顯著、引人關(guān)注。 本書主要內(nèi)容有模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、模糊邏輯理論、模糊控制系統(tǒng)與模糊控制器、模糊控制器的設(shè)計與分析、模糊控制理論研究、基于多值邏輯的硬件模糊控制器、模糊集成控制器與系統(tǒng)、模糊控制用的通用芯片和模糊控制應(yīng)用實例等。這次修訂著重增加了多值邏輯理論與應(yīng)用技術(shù)、模糊Petri網(wǎng)和模糊H網(wǎng)理論及嵌入式模糊Petri網(wǎng)知識表示與推理算法,以及基于多值邏輯的模糊控制器硬件實現(xiàn)機(jī)理、設(shè)計與性能分析等內(nèi)容。原理與理論部分的論述條理清楚,通俗易懂;應(yīng)用技術(shù)與實例面廣量多,說明翔實;全書圖文并茂,由淺入深;開卷有益,宜于自學(xué)入門。 本書可作為各高等院校相關(guān)專業(yè)的教師、研究生和高年級學(xué)生的教學(xué)與研究的參考用書;也可以作為信息學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域,特別是自動化領(lǐng)域的高科技研究和開發(fā)部門與公司的工程技術(shù)人員、科研工作者的主要參考書。

    標(biāo)簽: 模糊 控制原理

    上傳時間: 2013-06-24

    上傳用戶:suxuan110425

  • 基于DSP和FPGA運動控制器的設(shè)計與研究

    本文對基于DSP和FPGA運動控制器的設(shè)計進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下: (1)深入研究國內(nèi)外運動控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景。 (2)規(guī)劃運動控制器的硬件和軟件整體研發(fā)方案。 (3)對運動控制器的各個功能模塊進(jìn)行硬件設(shè)計。 (4)對運動控制算法和數(shù)字濾波算法進(jìn)行設(shè)計,編寫控制軟件。 (5)對運動控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析和訪真,調(diào)節(jié)控制器參數(shù),使運動控制系統(tǒng)具有較好的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。 (6)構(gòu)建實驗系統(tǒng),編寫人機(jī)界面軟件,驗證運動控制器的性能。

    標(biāo)簽: FPGA DSP 運動控制器

    上傳時間: 2013-06-13

    上傳用戶:haobin315

  • 基于FPGA的可編程控制器現(xiàn)場集成技術(shù)應(yīng)用研究

    傳統(tǒng)PLC使用時會出現(xiàn)一些問題,如程序死循環(huán)、程序跑飛、需要龐大的編譯系統(tǒng)作支持和不能實現(xiàn)精確位置控制等等;而發(fā)展到OPENPLC后,這些問題依然存在。為了更好地解決這些問題,本文提出一種全新的可編程控制器現(xiàn)場集成技術(shù),用FPGA來實現(xiàn)PLC的功能,拋棄傳統(tǒng)PLC“程序”的概念,以“硬件線路”來實現(xiàn)控制功能,不論在經(jīng)濟(jì)上還是在性能上都具有更大的優(yōu)勢。 本課題在對國內(nèi)外可編程控制器,重點是HardPLC的開發(fā)和應(yīng)用的進(jìn)展進(jìn)行概述和分析的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)開展了HardPLC組成模塊原理及其仿真模擬的研究。本研究的主要貢獻(xiàn)為: 1.對比分析了CPLD和FPGA的性能特點,闡明了Xilinx公司FPGA芯片結(jié)構(gòu)的兩個創(chuàng)新概念,指出了其優(yōu)越性能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ); 2.系統(tǒng)分析了用HardPLC實現(xiàn)控制系統(tǒng)時的一些通用模塊,對每個模塊的工作原理進(jìn)行了深入的探討,用VHDL語言建立了每個模塊的模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真、綜合,為進(jìn)一步研究可編程控制器的現(xiàn)場集成奠定了基礎(chǔ); 3.在仿真綜合的基礎(chǔ)上,用所建立的模型完成了特定邏輯控制系統(tǒng)的控制要求,充分展示了其實際應(yīng)用的可行性; 4.在分析Xilinx公司SPARTANII系列FPGA芯片配置模式的基礎(chǔ)上,確定了應(yīng)用于實際的基于CPLD控制的FPGA芯片SlaveParallel配置模式。 本課題研究建立的模型對于開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的HardPLC組成IP庫具有一定的理論意義;對特定系統(tǒng)的控制實現(xiàn),充分展示了基于FPGA的可編程控制器現(xiàn)場集成技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域,加大推廣力度和建立更多的IP庫,在許多應(yīng)用場合可以取代傳統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng),為工控領(lǐng)域提供高可靠、低價格、簡單易操作的解決方案,這將帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益;所確定的FPGA芯片配置模式可廣泛應(yīng)用于對FPGA芯片配置數(shù)據(jù)的加載,在實踐生產(chǎn)中具有重要的實用價值。

    標(biāo)簽: FPGA 可編程控制器 集成技術(shù) 應(yīng)用研究

    上傳時間: 2013-05-30

    上傳用戶:dtvboyy

  • 基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器設(shè)計

    如今電力電子電路的控制旨在實現(xiàn)高頻開關(guān)的計算機(jī)控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場可編程門陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經(jīng)濟(jì)、高速度、低功耗等優(yōu)勢,又具有全集成化、適用性強(qiáng),便于開發(fā)和維護(hù)(升級)等顯著優(yōu)點。與單片機(jī)和DSP相比,F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快,這些特點順應(yīng)了電力電子電路的日趨高頻化和復(fù)雜化發(fā)展的需要。因此,在越來越多的領(lǐng)域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。  本文提出了一種采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)器件實現(xiàn)數(shù)字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產(chǎn)生多路PWM脈沖,具有開關(guān)頻率可調(diào)、各路脈沖間的相位可調(diào)、接口簡單、響應(yīng)速度快、易修改、可現(xiàn)場編程等特點,可應(yīng)用于PWM的全數(shù)字化控制。文中對方案的實現(xiàn)進(jìn)行了比較詳細(xì)的論述,包括A/D采樣控制、PI算法的實現(xiàn)、PWM波形的產(chǎn)生、各模塊的工作原理等。  本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器,詳細(xì)的分析了該變換器的工作過程,并采用基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器對這種軟開關(guān)Boost變換器進(jìn)行控制,給出了比較完滿的實驗結(jié)果。實驗結(jié)果驗證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性,

    標(biāo)簽: FPGA PWM 數(shù)字化 制器設(shè)計

    上傳時間: 2013-07-10

    上傳用戶:x4587

  • 數(shù)字PID控制算法

    數(shù)字PID的基本類型及其改進(jìn)型,參數(shù)整定方法。

    標(biāo)簽: PID 數(shù)字 控制算法

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:axxsa

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