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智能pid控制器

  • 基于FPGA的智能小車系統(tǒng)

    基于FPGA的智能小車系統(tǒng)就是本地計算機通過接入Internet小車實現(xiàn)對遠端工作現(xiàn)場、危險工作地段等特殊環(huán)境進行監(jiān)視和控制的系統(tǒng)。智能小車是智能行走機器人的一種,這種智能小車可以適應(yīng)不同環(huán)境,不受溫度、濕度、空間、磁場輻射、重力等條件的影響,可以在人類無法進入或生存的環(huán)境中完成人類無法完成的探測任務(wù)。適用于國防及民用多個領(lǐng)域。整個系統(tǒng)以遙控小車裝置為基礎(chǔ),通過配置在上面的攝像頭實現(xiàn)圖像的采集及對行車道的檢測,通過配置的紅外測溫儀探測環(huán)境和目標(biāo)的溫度,具有一定的智能性。其明顯的優(yōu)點是可以通過網(wǎng)絡(luò)遠程控制小車運行及采集現(xiàn)場的溫度、圖像等相關(guān)信息,完成人類在特定條件下無法完成的工作。對人類的科學(xué)研究、探索未知領(lǐng)域、遠程監(jiān)控等有著重要的意義。 論文在深入研究SOPC和嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出了基于FPGA的智能小車遠程監(jiān)控方案。采用FPGA來實現(xiàn),可以充分利用現(xiàn)有的IP核,功能擴展容易,設(shè)計開發(fā)成本低,上市時間快,修改方便,甚至可以遠程重構(gòu)系統(tǒng)。與單片機相比,集成度高,可靠性好,調(diào)試和維護方便。 論文主要內(nèi)容包括以下幾個部分:在對智能小車功能分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了硬件系統(tǒng),并在FPGA上構(gòu)建了基于Nios Ⅱ的嵌入式系統(tǒng),配置了SPI、串行口和以太網(wǎng)接口模塊和驅(qū)動程序,以及各種存儲器。移植了μClinux操作系統(tǒng),配置嵌入式Web服務(wù)器,編寫CGI程序,設(shè)計了動態(tài)網(wǎng)頁;并對行車道檢測系統(tǒng)進行了研究,在DSP Builder中構(gòu)建了該模塊,并在Matlab中進行了仿真。在研究數(shù)碼相機模塊和紅外測溫模塊的基礎(chǔ)上,編寫了圖像采集和溫度測量程序以及小車運動控制程序,并對系統(tǒng)進行了調(diào)試,初步達到通過Internet實現(xiàn)遠程監(jiān)控的目的。

    標(biāo)簽: FPGA 智能小車

    上傳時間: 2013-08-05

    上傳用戶:cjf0304

  • 基于ARM多用戶智能電能表設(shè)計

    隨著城市居民住房的發(fā)展,樓房用表需求量不斷增大,傳統(tǒng)的把多個電能表掛在一起的計量方式越來越顯出它的弊端;即體積大,成本高,工程造價高,不利于新型住房的集中用電管理。多用戶、多功能智能電表不僅能很好地解決上述問題,還能實現(xiàn)很多智能化的功能。 多用戶多功能智能電能表可同時計量48戶居民的用電量。該電能表采用2塊LPC2294控制,以完成數(shù)據(jù)的通信和采集;采用2塊ARM,以減輕CUP的負擔(dān),提高系統(tǒng)的多功能化和智能化。相對于單用戶電表,多用戶電表有多達32路以上通道,采用同一系統(tǒng)進行分時處理,該系統(tǒng)采用12位A/D轉(zhuǎn)換芯片AD8364,能保證數(shù)據(jù)采集的精度和速度。上位機還能實現(xiàn)與銀聯(lián)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),可遠程控制用戶的用電。多用戶、多功能電能表在靈活性、多功能化、智能化、精度等方面都有優(yōu)勢。

    標(biāo)簽: ARM 多用 智能電能表

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:葉山豪

  • 基于以太網(wǎng)和FPGA的智能小區(qū)管理系統(tǒng)

    智能化住宅小區(qū),是指在一定范圍內(nèi)通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò),將多元住處服務(wù)、物業(yè)管理、安防以及住宅智能化等系統(tǒng)結(jié)合在一起,為該小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段。從而實現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)管理和安全舒適的家居環(huán)境,使業(yè)主生活得更安全、更方便。 隨著國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)水平的提高,特別是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的迅速發(fā)展,促進了智能小區(qū)在我國的推廣和應(yīng)用。目前這些小區(qū)的智能化建設(shè)大多數(shù)是采用Lonworks、FF等現(xiàn)場總線技術(shù)。但是現(xiàn)場總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化程度還不成熟,且成本較高。隨著寬帶Internet進入家庭,利用Internet來構(gòu)建智能小區(qū)已成為大勢所趨。 本文介紹了一種基于以太網(wǎng)和FPGA的嵌入式智能小區(qū)管理系統(tǒng)的組建方法。首先,以Altera的FPGA為核心,通過在外圍添加適當(dāng)?shù)拇鎯υO(shè)備和通信接口設(shè)備,構(gòu)成一個嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺。其次,在此平臺的基礎(chǔ)上,通過在FPGA中定制Nios Ⅱ軟核處理器以及在外圍的Flash存儲器中下載uClinux操作系統(tǒng),從而構(gòu)建出一套資源豐富的嵌入式操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)帶有一個網(wǎng)絡(luò)功能齊全的Web服務(wù)器。最后,將此操作系統(tǒng)作為智能小區(qū)的樓宇集中器,再根據(jù)需要配置適當(dāng)?shù)牟杉骱惋@示器,就可以組建成一套功能強大的智能小區(qū)管理系統(tǒng)。它可以完成圖像抄表、定時圖像采集、實時溫度監(jiān)控、樓宇廣播、智能語音報警等功能。 這種利用當(dāng)前流行的嵌入式系統(tǒng)來組建的智能小區(qū)管理系統(tǒng),不但實現(xiàn)簡單、功能強大;而且節(jié)約布線、成本低廉。因此具有很高的性價比,相信在未來有較大的市場潛力。 本文主要包括如下幾個部分:系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括系統(tǒng)的原理圖構(gòu)建和PCB板的繪制:系統(tǒng)核心處理器設(shè)計,包括Nios Ⅱ軟核CPU的設(shè)計方法、外圍存儲和通信器件的添加及設(shè)計方法;嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的相關(guān)知識及移植方法:系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括圖像采集、溫度采集、LCD顯示等CGI程序設(shè)計,以及單片機語音報警程序設(shè)計等;最后給出了調(diào)試情況以及一些試驗結(jié)果。

    標(biāo)簽: FPGA 以太網(wǎng) 智能小區(qū) 管理系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-06-11

    上傳用戶:ccsp11

  • 基于FPGA感應(yīng)電機控制器

    感應(yīng)電機由于具有可靠性好、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉和體積小等優(yōu)點,成為生產(chǎn)實踐中應(yīng)用最廣泛的一種電動機。然而,感應(yīng)電機是一個多變量、強耦合、非線性的時變系統(tǒng),這使得感應(yīng)電機的控制十分復(fù)雜,尤其是在對控制精度要求比較高的場合,設(shè)計出高精度的感應(yīng)電機控制系統(tǒng)變得非常困難。 針對高精度感應(yīng)電機控制較困難的問題,本文分析了感應(yīng)電機的數(shù)學(xué)建模方法及電機控制策略問題。在對感應(yīng)電機的數(shù)學(xué)模型進行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,在Matlab/Simulink平臺上建立了感應(yīng)電機的電機模型,提出了一種感應(yīng)電機控制系統(tǒng)仿真建模的新方法。對常用的數(shù)字脈寬調(diào)制方法進行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)及仿真研究,并將模糊控制理論應(yīng)用于感應(yīng)電機的變頻調(diào)速系統(tǒng)中,改善了傳統(tǒng)PI控制器超調(diào)較大、響應(yīng)較慢、魯棒性差的缺點。仿真結(jié)果驗證模糊PI控制方案的優(yōu)越性。 在感應(yīng)電機建模仿真的基礎(chǔ)上,根據(jù)高精度感應(yīng)電機控制器的需求及FPGA的特點,本文提出感應(yīng)電機控制器的的設(shè)計方案。按照FPGA模塊化設(shè)計思想,將整個系統(tǒng)進行了合理的劃分,對SVPWM、Park變換、模糊PI控制器、反饋速度測量等重要模塊的FPGA硬件實現(xiàn)算法進行了深入的研究。并在一些模塊算法的設(shè)計上提出了自己的思路。各模塊在Modelsim平臺上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開發(fā)板上完成硬件驗證。

    標(biāo)簽: FPGA 感應(yīng)電機 控制器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:tdyoung

  • 基于FPGA模糊控制器的設(shè)計

    本文針對目前國內(nèi)外基于FPGA實現(xiàn)模糊控制器的理論、EDA軟件工具的使用以及FPGA 技術(shù)的發(fā)展,對模糊控制器的設(shè)計作了有益的探索,并達到了預(yù)期的實驗效果。文章綜述了模糊控制理論的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展方向;介紹了模糊邏輯、模糊控制的基本原理和模糊控制器的結(jié)構(gòu);闡述了常規(guī)模糊控制器的設(shè)計過程。文章介紹了運用 VHDL語言進行模糊控制器的設(shè)計過程。對模糊控制過程中隸屬度函數(shù)的存儲采用了分段存儲法,其設(shè)計方法簡單,提高了運算速度和運算精度。采用了“最大-最小”函數(shù)法簡化了模糊控制規(guī)則的推理過程。運用“倒數(shù)相乘法”實現(xiàn)除法器的設(shè)計,能夠?qū)崿F(xiàn)任意數(shù)的除法運算,且精度較高。并以模糊空調(diào)溫度控制器為例進行了理論說明和模糊設(shè)計,并給出了相應(yīng)的VHDL代碼。整體設(shè)計及其各個模塊都在ALTERA公司的EDA 工具Quartus Ⅱ和Modelsim SE平臺上進行了邏輯綜合及功能時序仿真,綜合與仿真的結(jié)果表明,基于FPGA的模糊控制器芯片消耗較少的硬件資源,達到了較高的設(shè)計性能,在速度和資源利用率方面均達到了較優(yōu)的狀態(tài),通過在 FPGA開發(fā)板上的驗證與測試,測試結(jié)果表明,所設(shè)計的模糊控制器可滿足實時模糊控制的要求。關(guān)鍵詞:模糊邏輯 模糊控制器 VHDL FPGA

    標(biāo)簽: FPGA 模糊控制器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:003030

  • 太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)的程序g.rar

    本程序是一個太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)的程序。它以89C52單片機為核心,配合電阻型4檔水位傳感器、負溫度系數(shù)NTC熱敏電阻溫度傳感器、8255A擴展鍵盤和顯示器件、驅(qū)動電路(電磁閥、電加熱、報警)等外圍器件, 完成對太陽能熱水器容器內(nèi)的水位、水溫測量、顯示;時間顯示;缺水時自動上水,水溢報警;手動上水、參數(shù)設(shè)置;定時水溫過低智能電加熱等功能。 其中本文第一章主要說明了太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和本課題的主要任務(wù),第二章對系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)作了簡單介紹,第三章重點介紹了水位水溫測量電路,第四章介紹了時鐘電路,第五章介紹了顯示和鍵盤電路,第六章對其他電路作了介紹,第七章是對水位測量電路的硬件調(diào)試。 本系統(tǒng)對于水位傳感器、水溫傳感器的電阻數(shù)據(jù)的處理均采用獨特的RC充放電的方法。它與使用A/D轉(zhuǎn)換器相比,電路簡單、制造成本低。特別適用于對水位、水溫要求不精確的場合。

    標(biāo)簽: 太陽能熱水器 智能控制系統(tǒng) 程序

    上傳時間: 2013-06-17

    上傳用戶:rhl123

  • 基于ARMFPGA的激光打標(biāo)機控制器設(shè)計

    激光打標(biāo)是一種利用高能量的激光束在打標(biāo)物體表面刻下永久性標(biāo)識的技術(shù)。與傳統(tǒng)的壓刻等方法相比,激光打標(biāo)具有速度快、無污染、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、不接觸物體表面等優(yōu)點。激光打標(biāo)是目前工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)記的先進技術(shù),是一種高效的標(biāo)記方法。傳統(tǒng)的基于ISA總線、PCI總線或者USB總線的激光打標(biāo)控制器增加了激光打標(biāo)機的成本和體積。本文提出一種基于ARM+FPGA架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)方案,主要的研究工作如下:首先,介紹了激光打標(biāo)系統(tǒng)的組成,激光打標(biāo)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和激光打標(biāo)機的原理。根據(jù)激光打標(biāo)控制系統(tǒng)的功能要求和性能要求,提出了ARM+FPGA的總體設(shè)計,并簡要討論了ARM和FPGA的特點和優(yōu)勢。ARM處理器的主要功能是完成打標(biāo)內(nèi)容的輸入和變換處理,打標(biāo)機參數(shù)的設(shè)置和控制打標(biāo)。FPGA的作用是接收、存儲和轉(zhuǎn)換打標(biāo)數(shù)據(jù),然后產(chǎn)生控制信號去控制激光打標(biāo)設(shè)備。然后,詳細討論了激光打標(biāo)機控制器的硬件電路設(shè)計,包括ARM控制單元電路、FPGA控制單元電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊等。為了使控制器能夠長時間可靠穩(wěn)定地工作,還采取了隔離技術(shù)等許多抗干擾措施。完成了 FPGA中各個模塊的程序設(shè)計,利用Quartus Ⅱ軟件進行了仿真驗證,調(diào)試了控制器的功能。本文所設(shè)計的嵌入式激光打標(biāo)控制器發(fā)揮了ARM和FPGA各自的優(yōu)勢。經(jīng)過在實際打標(biāo)系統(tǒng)中的測試,證明本次設(shè)計的激光打標(biāo)機控制器實現(xiàn)了預(yù)期的功能,取得了滿意的打標(biāo)效果。關(guān)鍵詞:ARM,F(xiàn)PGA,激光打標(biāo),F(xiàn)IFO,CO2激光器,掃描振鏡系統(tǒng)

    標(biāo)簽: ARMFPGA 激光打標(biāo) 制器設(shè)計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:hewenzhi

  • 51單片機增量式PID控制算法

    當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)需要的不是控制量的絕對值,而是控制量的增量(例如去驅(qū)動 步進電動機)時,需要用PID的“增量算法”。 增量式PID控制算法可以通過(2-4)式推導(dǎo)出。

    標(biāo)簽: PID 51單片機 增量式 控制算法

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:haoxiyizhong

  • 語音識別的智能門控系統(tǒng)設(shè)計

    語音識別的智能門控系統(tǒng)設(shè)計語音識別的智能門控系統(tǒng)設(shè)計

    標(biāo)簽: 語音識別 智能門 系統(tǒng)設(shè)計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:1670240556

  • 高精度智能測時儀的設(shè)計

    區(qū)截裝置測速法是現(xiàn)代靶場中彈丸測速的普遍方法,測時儀作為區(qū)截裝置測速系統(tǒng)的主要組成部分,其性能直接影響彈丸測速的可靠性和精度。本文根據(jù)測時儀的發(fā)展現(xiàn)狀,按照設(shè)計要求,設(shè)計了一種基于單片機和FPGA的高精度智能測時儀,系統(tǒng)工作穩(wěn)定、操作方便、測時精度可達25ns。 本文詳細給出了系統(tǒng)的設(shè)計方案。該方案提出了一種在后端用單片機處理干擾信號的新方法,簡化了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計,提高了測時精度;提出了一種基于系統(tǒng)基準(zhǔn)時間的測時方案,相對于傳統(tǒng)的測時方法,該方案為分析試驗過程提供了有效數(shù)據(jù),進一步提高了系統(tǒng)工作的可靠性;給出了一種輸入信息處理的有效方法,保證了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。 本文設(shè)計了系統(tǒng)FPGA邏輯電路,包括輸入信號的整形濾波、輸入信號的捕捉、時基模塊、異步時鐘域間數(shù)據(jù)傳遞、與單片機通信、單片機I/O總線擴展等;實現(xiàn)了系統(tǒng)單片機程序,包括單片機和。FPGA的數(shù)據(jù)交換、干擾信號排除和彈丸測速測頻算法的實現(xiàn)、LCD液晶菜單的設(shè)計和打印機的控制、FLASH的讀寫、上電后對FPGA的配置、與上位機的通信等;分析了系統(tǒng)的誤差因素,給出了系統(tǒng)的誤差和相對誤差的計算公式;通過實驗室模擬測試以及靶場現(xiàn)場測試,結(jié)果表明系統(tǒng)工作可靠、精度滿足設(shè)計要求、人機界面友好。

    標(biāo)簽: 高精度 儀的設(shè)計

    上傳時間: 2013-07-25

    上傳用戶:pwcsoft

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