作為一個自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，倒立擺一直被用作實(shí)時控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的控制設(shè)備。通過對它的研究不僅可以解決控制中的理論問題，還能將控制理論涉及的三個主要基礎(chǔ)學(xué)科：力學(xué)、數(shù)學(xué)和電學(xué)(包含計(jì)算機(jī))進(jìn)行有機(jī)的綜合應(yīng)用。此外，在近代機(jī)械控制系統(tǒng)中，如航空航天上直升飛機(jī)、火箭發(fā)射、衛(wèi)星發(fā)射及生活中的做體操、花樣滑冰、單輪騎車等等，都存在類似于倒立擺的穩(wěn)定控制問題。因此實(shí)現(xiàn)倒立擺系統(tǒng)穩(wěn)定控制的研究對實(shí)際工程和現(xiàn)實(shí)生活有非常重要的意義。 本論文的主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)和建造一個基于數(shù)字信號處理器(DSP)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來控制倒立擺的平衡。論文中用到的控制理論主要是線性控制理論和反饋控制理論。 本文首先對倒立擺的背景和研究現(xiàn)狀作了總體介紹，簡要的闡述了常見的控制算法。隨后詳細(xì)介紹了利用牛頓第二定律及相關(guān)的動力學(xué)原理建立一級和二級倒立擺的數(shù)學(xué)模型，并用MAILAB對倒立擺的運(yùn)動特性進(jìn)行了仿真。然后研究倒立擺系統(tǒng)的各種控制策略，比較了各種控制方法的效果。 本論文還設(shè)計(jì)了基于DSP的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了DSP硬件電路設(shè)計(jì)和外圍電路設(shè)計(jì)，用C和匯編語言編寫了系統(tǒng)的控制程序。 最后，對本論文進(jìn)行了總結(jié)，對下一步要進(jìn)行的工作提出了自己的設(shè)想。 整個論文的完成以一定的理論為基礎(chǔ)，既有數(shù)學(xué)模型的分析與推導(dǎo)，方法理論的探討，又有實(shí)際控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，而且研究對象相當(dāng)?shù)湫汀１疚乃瓿傻墓ぷ鳎瓤梢宰鳛楝F(xiàn)代控制理論的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對于具有類似模型的其他裝置如兩足機(jī)器人的研究也有一定的借鑒作用。
標(biāo)簽： DSP 倒立擺 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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溫度的測量和控制在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用，尤其在石油、化工、電力、冶金等工業(yè)領(lǐng)域中，對溫度的測量和監(jiān)控是非常重要的一個環(huán)節(jié)，溫度參數(shù)是工業(yè)控制中的一項(xiàng)重要的指標(biāo)。 本文主要研究了基于ARM9架構(gòu)的嵌入式Linux系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中各種爐溫控制場合中的應(yīng)用。目前控制方案主要是采用傳統(tǒng)的PLC和單片機(jī)進(jìn)行控制。PLC主要是針對單項(xiàng)工程或者重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目，靈活性相對不足，并且體積大，成本相對較高；而單片機(jī)主要用于小型設(shè)備的控制，具有成本低，功耗低，效率高的特點(diǎn)，但可移植性較差。為了適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新技術(shù)革新以及產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化現(xiàn)代化的發(fā)展，本文針對PLC和單片機(jī)控制的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux操作系統(tǒng)相結(jié)合的嵌入式溫度控制系統(tǒng)，具有系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)、可靠性高、響應(yīng)速度快、體積小等特點(diǎn)，為用戶提供了一種新型的控制方案。 本文首先論述了嵌入式操作系統(tǒng)的組成，接著設(shè)計(jì)了溫度控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，主要包括CPU模塊、模擬電路模塊、存儲模塊和通信模塊四個部分：在對溫度控制系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計(jì)中，主要是針對Boot-Loader的移植、Linux內(nèi)核移植、根文件系統(tǒng)的定制、驅(qū)動程序的編寫和應(yīng)用程序的編寫五部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)功能主要是循環(huán)采集AD通道數(shù)據(jù)，上傳AD數(shù)據(jù)到服務(wù)器，接收服務(wù)器下發(fā)的控制數(shù)據(jù)包，記錄日志等。通過在線運(yùn)行測試，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，采集和控制效果良好，可有效降低了生產(chǎn)成本和工人的勞動強(qiáng)度，為安全生產(chǎn)提供保證。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 溫度控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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該課題通過對開放式數(shù)控技術(shù)的全面調(diào)研和對運(yùn)動控制技術(shù)的深入研究,并針對國內(nèi)運(yùn)動控制技術(shù)的研究起步較晚的現(xiàn)狀,結(jié)合激光雕刻領(lǐng)域的具體需要,緊跟當(dāng)前運(yùn)動控制技術(shù)研究的發(fā)展趨勢,吸收了世界開放式數(shù)控技術(shù)和相關(guān)運(yùn)動控制技術(shù)的最新成果,采納了基于DSP和FPGA的方案,研制了一款比較新穎的、功能強(qiáng)大的、具有很大柔性的四軸多功能運(yùn)動控制卡.該論文主要內(nèi)容如下:首先,通過對制造業(yè)、開放式數(shù)控系統(tǒng)、運(yùn)動控制卡等行業(yè)現(xiàn)狀的全面調(diào)研,基于對運(yùn)動系統(tǒng)控制技術(shù)的深入學(xué)習(xí),在比較了幾種常用的運(yùn)動控制方案的基礎(chǔ)上,確定了基于DSP和FPGA的運(yùn)動控制設(shè)計(jì)方案,并規(guī)劃了板卡的總體結(jié)構(gòu).其次,針對運(yùn)動控制中的一些具體問題,如高速、高精度、運(yùn)動平穩(wěn)性、實(shí)時控制以及多軸聯(lián)動等,在FPGA上設(shè)計(jì)了功能相互獨(dú)立的四軸運(yùn)動控制電路,仔細(xì)規(guī)劃并定義了各個寄存器的具體功能,設(shè)計(jì)了功能完善的加/減速控制電路、變頻分配電路、倍頻分頻電路和三個功能各異的計(jì)數(shù)器電路等,完全實(shí)現(xiàn)了S-曲線升降速運(yùn)動、自動降速點(diǎn)運(yùn)動、A/B相編碼器倍頻計(jì)數(shù)電路等特殊功能.再次,介紹了DSP在運(yùn)動控制中的作用,合理規(guī)劃了DSP指令的形成過程,并對DSP軟件的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了框架性的設(shè)計(jì).然后,根據(jù)光電隔離原理設(shè)計(jì)了數(shù)字輸入/輸出電路;結(jié)合DAC原理設(shè)計(jì)了四路模擬輸出電路;實(shí)現(xiàn)了PCI接口電路的設(shè)計(jì);并針對常見的干擾現(xiàn)象,提出了有效的抗干擾措施.最后,利用運(yùn)動控制卡強(qiáng)大的運(yùn)動控制功能,并針對激光雕刻行業(yè)進(jìn)行大幅圖形掃描時需要實(shí)時處理大量的圖形數(shù)據(jù)的特別需要,在板卡第四軸完全實(shí)現(xiàn)了激光控制功能,并基于FPGA內(nèi)部的16KBit塊RAM,開辟了大量數(shù)據(jù)區(qū)以便進(jìn)行大幅圖形的實(shí)時處理.
上傳時間： 2013-06-09
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介紹了基于Matlab/Simulink在研發(fā)自動消防控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，提出了一種新的研發(fā)方法和理論，從而搭建起理論仿真研究與實(shí)時控制之間的橋梁。該方法利用Matlab/Simulink 提供的模型建立起自動消防的模糊PID自動控制模型，所建成的半實(shí)物仿真系統(tǒng)通過Q8卡的I/O 接口與實(shí)物相連，最后通過半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)給出結(jié)果曲線。結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)的研發(fā)方式，它不僅降低了研發(fā)成本和提高研發(fā)速度，而且結(jié)果非常直觀。
標(biāo)簽： 自動 消防控制系統(tǒng) 實(shí)物 仿真研究
上傳時間： 2013-10-12
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本書以MATLAB為基礎(chǔ)，介紹了MATLAB電氣系統(tǒng)模型庫模塊及其功能，并以實(shí)例介紹了電力電子和電機(jī)控制系統(tǒng)的建模和仿真方法，內(nèi)容包括AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC的各種變換電路，直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)等。為了適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字化控制系統(tǒng)的發(fā)展，本書在連續(xù)系統(tǒng)的建模仿真外，還介紹了采樣離散系統(tǒng)的建模和仿真方法。本書附有仿真模型光盤，最大限度地為讀者學(xué)習(xí)提供了方便。本書可用于高等學(xué)校電類專業(yè)的選修課教材，也可供研究生和技術(shù)研究人員參考和使用
標(biāo)簽： 電力電子 電機(jī)控制系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-17
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摘要：現(xiàn)代電機(jī)控制的發(fā)展在提高性能、降低損耗、減少成本和其它不斷出現(xiàn)的新的技術(shù)指標(biāo)及特殊應(yīng)用上的要求越來越高，因此有許多新的復(fù)雜的控制算法產(chǎn)生，交流電機(jī)有許多直流電機(jī)所沒有的優(yōu)點(diǎn)，但是寸于交流電機(jī)的控制相對直流電機(jī)更為困難，而DSP的應(yīng)用使得交流電機(jī)控制系統(tǒng)無論是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、成本和效率上都有很大改觀。本文結(jié)合了交流感應(yīng)電機(jī)的速度控制中較為有效的控制方法即磁場導(dǎo)向控制（FOC）理論和T1公司的DSP控制器TMS320LF2407介紹了DSP在電機(jī)閉環(huán)控制中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：電機(jī)控制磁場定向理論DSP矢量控制1引言交流感應(yīng)電機(jī)因?yàn)槠浜芏鄡?yōu)點(diǎn)如結(jié)構(gòu)牢固，運(yùn)行穩(wěn)健可靠，成本低廉和高效率等而被廣泛使用，但是交流電機(jī)的可控制性不如直流電機(jī)，而在很多應(yīng)用中有如精確定位、轉(zhuǎn)距控制、速度控制等要求。為了實(shí)現(xiàn)這些功能和提高控制精度，需要采用閉環(huán)控制系統(tǒng)和采用較為復(fù)雜、有效的控制算法，這些復(fù)雜的控制方法中包含了大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算及系統(tǒng)的適時性要求，對微處理器運(yùn)算能力和速度要求更高。傳統(tǒng)方法在成本和性能上已經(jīng)很難滿足人們的要求。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號處理器的（DSP）應(yīng)用解決了處理器的運(yùn)算能力和速度問題。一些電機(jī)控制專用DSP如TI的TMS320LF2407，其中集成了電機(jī)控制的許多必要的外圍器件，如模數(shù)轉(zhuǎn)換器、脈寬調(diào)制發(fā)生器和一些專用邏輯電路，給開發(fā)更高性能價(jià)格比的控制系統(tǒng)帶來極大方便。
標(biāo)簽： dsp foc控制算法 交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-26
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v無刷直流電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、維護(hù)方便、運(yùn)行效率高和調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)，隨著微處理器技術(shù)、電力電子技術(shù)、控制理論，以及低成本、高磁能積永磁材料的發(fā)展，得到越來越廣泛的應(yīng)用。無刷直流電動機(jī)采用無位置傳感器控制，電動機(jī)結(jié)構(gòu)更加簡單，應(yīng)用范圍擴(kuò)大，相對于有位置傳感器控制優(yōu)勢明顯。本論文圍繞無刷直流電動機(jī)的無位置傳感器控制進(jìn)行較為系統(tǒng)和深入的研究。 首先，論文從基本電磁定律出發(fā)，在分析無刷直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，建立了無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型，為分析無刷直流電動機(jī)無位置傳感器控制奠定基礎(chǔ)。 其次，根據(jù)無刷直流電動機(jī)反電勢過零檢測原理，對反電勢過零檢測法的各種實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行研究，比較各種實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，指出它們的適用范圍。在此基礎(chǔ)上，給出帶通濾波法及其簡化電路形式，提出使用帶通濾波器獲取反電勢三次諧波的方法。論文將直流電源負(fù)端電壓作為帶通濾波法和帶通濾波三次諧波法的參考電平。 論文對無刷直流電動機(jī)無位置傳感器控制中的關(guān)鍵問題-起動方法進(jìn)行研究，在詳細(xì)分析“三段式”起動方法的實(shí)現(xiàn)過程的基礎(chǔ)上，給出了從外同步到自同步平穩(wěn)切換的條件。論文在研究無刷直流電動機(jī)無位置傳感器控制換相方法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的換相方法，提高了電動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。在帶通濾波三次諧波法中使用該換相方法，無需對三次諧波積分即可得到換相時刻。 濾波器是反電勢法中反電勢過零檢測電路的重要組成部分。論文在分析無刷直流電動機(jī)端電壓信號特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，給出濾波電路的技術(shù)要求，根據(jù)濾波器基本設(shè)計(jì)原理，分別對一階RC無源帶通濾波器和二階RC有源低通濾波器進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論分析和仿真結(jié)果。這些為通過檢測反電勢過零點(diǎn)獲得可靠的換相信號創(chuàng)造了條件。 論文還分析了無刷直流電動機(jī)無位置傳感器控制中產(chǎn)生轉(zhuǎn)子位置檢測誤差的原因，提出了相應(yīng)的校正方法。通過分析無刷直流電動機(jī)的換相過程，建立了換相狀態(tài)的等效電路和數(shù)學(xué)模型，研究了轉(zhuǎn)子位置誤差引起的電動機(jī)超前、滯后換相現(xiàn)象，及其由此產(chǎn)生的非導(dǎo)通相環(huán)流，在理論分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了仿真計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對照分析。 功率器件的功率損耗分析在逆變器設(shè)計(jì)和提高控制系統(tǒng)的可靠性方面具有重要作用。論文構(gòu)建了由IGBT組成的簡化逆變器模型，并進(jìn)行仿真研究。針對不同的開關(guān)頻率和柵極電阻，定量計(jì)算了IGBT開關(guān)過程中各階段的功率損耗，給出了變化規(guī)律，對逆變器的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。最后，論文研制了基于反電勢過零檢測法的無位置傳感器無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由硬件和控制軟件兩部分組成。硬件部分包括主電源整流濾波電路、控制電源電路、反電勢過零檢測電路、驅(qū)動和逆變電路以及保護(hù)電路等，控制軟件包括電動機(jī)起動模塊(包括定位、加速、切換)、電動機(jī)運(yùn)行控制模塊(包括過零檢測及校正、換相)和各保護(hù)功能模塊。對系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，并對論文中所分析和提出的各種方法進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究，給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽： 無位置傳感器 控制 無刷直流電動機(jī)
上傳時間： 2013-06-06
上傳用戶：yezhihao
摘要:中國大洋協(xié)會(coM衛(wèi)A)多金屬結(jié)核中試采礦系統(tǒng)的測控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為采礦系統(tǒng)的虛擬研究提 供了一個高性能的模擬實(shí)驗(yàn)平臺。本文以采用AT9054434型AVR單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的模擬集礦機(jī)精確 測控系統(tǒng)為例，介紹了AVR單片機(jī)的特點(diǎn)和工作機(jī)理，詳細(xì)闡述了基于AVR單片機(jī)的精確驅(qū)動控制 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)方法，具有一定的參考和推廣價(jià)值。
標(biāo)簽： AVR 單片機(jī) 中的應(yīng)用 測控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-11-30
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介紹了MATLAB電氣系統(tǒng)模型庫模塊及功能，并以實(shí)例介紹了電力電子、電機(jī)控制系統(tǒng)的建模和仿真方法
標(biāo)簽： 電力電子 建模和仿真 電機(jī)控制系統(tǒng)
上傳時間： 2016-05-23
上傳用戶：18780000842
M值曲線即控制理論中的補(bǔ)靈敏度系數(shù)模的最大值。本例模型為：y=w+s
上傳時間： 2013-12-23
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