本文以單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)為研究對象,在分析了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上,總結(jié)了實際運行的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中存在的問題和影響控制效果的原因。把汽包鍋爐單元機(jī)組簡化為一個具有雙輸入、雙輸出的被控對象以及做了一些合理假設(shè)的前提下對協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)建立的動態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析。 從快速滿足電網(wǎng)負(fù)荷指令的需求,抑制各種干擾,保證機(jī)組的穩(wěn)定運行的中心任務(wù)出發(fā),首次提出采用智能PID控制器作為汽機(jī)的主控制器,解決常規(guī)單自由度PID控制器不能兼顧目標(biāo)跟蹤特性和抗干擾特性的問題,并在一定程度上解決了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)對鍋爐前饋回路過分依賴的問題。 針對鍋爐對象大遲延特性,利用模糊預(yù)估策略對過程的輸出進(jìn)行預(yù)測。補(bǔ)償了鍋爐側(cè)純延遲帶來的不利影響;而且還具備了模糊控制不依賴于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,具有對系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感,對于非線性、時變時滯等特性,呈現(xiàn)出較好的魯棒性等特點,當(dāng)出現(xiàn)較大的誤差時,可以把系統(tǒng)從很大的偏離中拉回來,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和安全性。仿真試驗表明采用模糊預(yù)估能夠降低系統(tǒng)的超調(diào),取得較好的控制效果。 由于單元機(jī)組中的鍋爐與汽機(jī)為強(qiáng)耦合系統(tǒng),為了實現(xiàn)一對一的單一控制,決定采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多變量解禍控制,通過仿真證明,達(dá)到了很好的解耦效果。 為了從全局上優(yōu)化系統(tǒng)的控制行為,采用模糊控制策略對鍋爐和汽機(jī)的指令進(jìn)行智能化的調(diào)整和約束。根據(jù)不同的負(fù)荷階段、主要參數(shù)的變化情況及時調(diào)整有關(guān)的指令,使協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)向著有利于全局優(yōu)化的方向調(diào)節(jié)。 本文將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制思想引入?yún)f(xié)調(diào)控制系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊自適應(yīng)控制的智能PID控制方案。通過理論分析和仿真實驗證明了這一控制方法在電廠協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的實用價值,和傳統(tǒng)的PID控制比較,這種智能控制算法有效的提高了負(fù)荷的響應(yīng)速率,保證了系統(tǒng)的品質(zhì),取得了很好的控制效果。
標(biāo)簽: 火電廠 單元機(jī)組 協(xié)調(diào)控制
上傳時間: 2013-04-24
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矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)是國內(nèi)當(dāng)前電氣傳動和自動化領(lǐng)域研究的熱點和技術(shù)攻堅的難點。矢量控制技術(shù)作為一種先進(jìn)的控制策略,是在電機(jī)統(tǒng)一理論、機(jī)電能量轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)變換理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有先進(jìn)性、新穎性和實用性的特點。其思想就是將異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型通過坐標(biāo)變換,將定子電流矢量分解為按轉(zhuǎn)子磁場定向的兩個直流分量并分別加以控制,從而實現(xiàn)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制,以期達(dá)到獨立控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的效果。 本課題基于矢量控制的基本原理,采用TI公司最先進(jìn)的電機(jī)控制專用DSP芯片TMS320F2812,開發(fā)出了一套基于轉(zhuǎn)子磁鏈位置估計和轉(zhuǎn)子速度估計的電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的轉(zhuǎn)子磁場定向直接矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng),并實現(xiàn)了實際運行,初步達(dá)到了產(chǎn)品化的目標(biāo)。主要的工作如下: (1)從電機(jī)數(shù)學(xué)模型和坐標(biāo)系變換入手,采用電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的轉(zhuǎn)子磁場定向直接矢量控制方案,深入探討了SVPWM和矢量控制的基本原理,并完成了調(diào)速系統(tǒng)的功能框圖; (2)基于TI公司的DSP芯片TMS320F2812和MITSUBISHI的IPM模塊PM50RSA120,設(shè)計了調(diào)速系統(tǒng)的硬件電路,包括控制電路,驅(qū)動電路,電源電路和操作面板電路等; (3)設(shè)計了基于轉(zhuǎn)子磁鏈位置估計和速度估計的電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的轉(zhuǎn)子磁場定向直接矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的軟件部分,給出了調(diào)速系統(tǒng)的軟件流程圖和各子模塊的具體實現(xiàn); (4)采用先進(jìn)的自適應(yīng)Fuzzy-PI調(diào)節(jié)器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器作為速度控制器,取得了較好的控制效果; (5)搭建了整個變頻調(diào)速實驗平臺,進(jìn)行了整機(jī)測試,給出了實驗結(jié)果和結(jié)論。 該系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于矢量變頻器成品生產(chǎn)中,在北京天華博實電氣有限公司的變頻器生產(chǎn)車間進(jìn)行了相應(yīng)的實驗。實驗表明,該系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)性能,運行穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng),獲得用戶好評,不失為一套具有先進(jìn)性、新穎型、實用性的高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 異步電動機(jī) 變頻調(diào)速系統(tǒng) 矢量控制
上傳時間: 2013-05-25
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在團(tuán)簇與激光相互作用的研究中和在團(tuán)簇與加速器離子束的碰撞研究中,需要對加速器束流或者激光束進(jìn)行脈沖化與時序同步,同時用于測量作用產(chǎn)物的探測系統(tǒng)如飛行時間譜儀(TOF)等要求各加速電場的控制具有一定的時序匹配。在整個實驗中,需要用到符合要求的多路脈沖時序信號控制器,而且要求各脈沖序列的周期、占空比、重復(fù)頻率等方便可調(diào)。為此,本論文基于FPGA設(shè)計完成了一款多路脈沖時序控制電路。 本文基于Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EPlC3T100C8,設(shè)計出了一款可以同時輸出8路脈沖序列、各脈沖序列之間具有可調(diào)高精度延遲、可調(diào)脈沖寬度及占空比等。論文討論了FPGA芯片結(jié)構(gòu)及開發(fā)流程,著重討論了較高頻率脈沖電路的可編程實現(xiàn)方法,以及如何利用VHDL語言實現(xiàn)硬件電路軟件化設(shè)計的技巧與方法,給出了整個系統(tǒng)設(shè)計的原理與實現(xiàn)。討論了高精密電源的PWM技術(shù)原理及實現(xiàn),并由此設(shè)計了FPGA所需電源系統(tǒng)。給出了配置電路設(shè)計、數(shù)據(jù)通信及接口電路的實現(xiàn)。開發(fā)了上層控制軟件來控制各路脈沖時序及屬性。 該電路工作頻率200MHz,輸出脈沖最小寬度可達(dá)到10ns,最大寬度可達(dá)到us甚至ms量級。可以同時提供l路同步脈沖和7路脈沖,并且7路脈沖相對于同步脈沖的延遲時間可調(diào),調(diào)節(jié)步長為5ns。
上傳時間: 2013-06-15
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利用單片機(jī)及溫度傳感器測量溫度,并將測量溫度值和設(shè)定溫度值(50度)比較,根據(jù)比較結(jié)果控制斷續(xù)加熱器(用發(fā)光二極管模擬)的通斷占空比,一個工作周期3S左右。
上傳時間: 2013-06-21
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顯示技術(shù)被定義為新世紀(jì)世界朝陽產(chǎn)業(yè)之一。幾十年來,LED顯示技術(shù)成為一項使用最廣泛和最普及的技術(shù),由于其極高的性價比、高亮度、主動發(fā)光等特性,使得LED構(gòu)成的大屏幕已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于車站、碼頭、廣場等各種場合以及各企事業(yè)單位,成為各單位、部門很好的信息發(fā)布與交流工具。傳統(tǒng)的顯示技術(shù)以簡單的8位或者16位單片微控制器為核心,其運算速度、內(nèi)存容量、存儲空間和通訊方式等方面存在著很大的局限性,很難實現(xiàn)高難度圖文動態(tài)特技顯示和高灰度級顯示,并且無法滿足信息容量大和處理速度很高的場所。 本文在分析LED顯示控制原理、灰度級實現(xiàn)以及彩色顯示實現(xiàn)原理的基礎(chǔ)上,制定了ARM+FPGA的LED點陣顯示控制方案,采用三星公司S3C2410芯片上的LCD顯示接口,設(shè)計了顯示數(shù)據(jù)重組、非線性占空比γ反校正等邏輯,結(jié)合FPGA技術(shù)實現(xiàn)了高性能的LED點陣顯示控制;同時研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng),在實驗基礎(chǔ)上詳細(xì)論述基于Linux操作系統(tǒng)的幀緩存設(shè)備模塊加載模式下的控制技術(shù),并開發(fā)基于ARM平臺的LED顯示屏播放以及管理應(yīng)用程序。 本文的創(chuàng)新之處在于提出并系統(tǒng)研究了改善LED顯示效果的數(shù)據(jù)重組技術(shù)以及非線性占空比下的γ反校正技術(shù),并通過軟硬件調(diào)試系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期顯示效果。
標(biāo)簽: ARM LED 顯示控制 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-04-24
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永磁無刷直流電動機(jī)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電動機(jī),傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計方法已比較成熟,它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數(shù)字無刷直流電動機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雙模控制系統(tǒng),將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別引入到無刷直流電動機(jī)的控制中來.充分利用模糊控制對參數(shù)變化不敏感,能夠提高系統(tǒng)的快速性的特點,構(gòu)造適用于調(diào)節(jié)較大速度偏差的模糊調(diào)節(jié)器,加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度;由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學(xué)習(xí)、自收斂性,對被控對象無須精確建模,對參數(shù)變化有較強(qiáng)的魯棒性的特點,構(gòu)造三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器,來實現(xiàn)消除穩(wěn)態(tài)偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據(jù),實現(xiàn)模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種控制模式的切換,使系統(tǒng)在不同速度偏差段快速調(diào)整、平滑運行.此外充分利用系統(tǒng)硬件構(gòu)成的特點,采用適當(dāng)?shù)腜WM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區(qū);通過換相瞬時轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)和分析,得出在換相過程中保持導(dǎo)通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來抑制定子電感對換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區(qū)和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉(zhuǎn)矩波動,使系統(tǒng)電流保持平滑、轉(zhuǎn)矩脈動大幅度減小、系統(tǒng)響應(yīng)更快、并具有較強(qiáng)的魯棒性和實時性.在這種設(shè)計下,系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)更精確的定位和更準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié),而且可以使無刷直流電動機(jī)長期工作在低速、大轉(zhuǎn)矩、頻繁起動的狀態(tài)下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)整模糊控制算法,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及PWM輸出,轉(zhuǎn)子位置、速度、相電流檢測計算等功能模塊編程存儲于DSP的E2PROM,實現(xiàn)了對無刷直流電動機(jī)的全數(shù)字實時控制,并得到了良好的實驗結(jié)果的結(jié)果.
標(biāo)簽: DSP 無刷直流電動機(jī) 雙模控制 轉(zhuǎn)矩
上傳時間: 2013-06-01
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本文主要介紹了`加熱爐混合模糊控制的方案。該方案采用了“短周期”預(yù)測爐溫的模糊控制策略,將模糊控制和PID 控制結(jié)合在一起,利用協(xié)調(diào)因子的在線自整定來確定重油流量,實現(xiàn)了空燃比的自尋優(yōu)模糊控制。該系統(tǒng)
標(biāo)簽: PID 模糊 加熱爐 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-06-25
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大圓機(jī)是一種涉及到計算機(jī)、機(jī)械、電子、控制等諸多領(lǐng)域,比較復(fù)雜的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。近幾年來,伴隨著我國針織行業(yè)的快速發(fā)展,大圓機(jī)的需求日益加大,傳統(tǒng)的基于MCU面板控制和采用薄膜按鍵方式的大圓機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足需求。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,嵌入式技術(shù)以其高集成度和高穩(wěn)定性、高性價比在工控領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 近幾年,隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,對人機(jī)界面的要求越來越高,友好的圖形人機(jī)界面為嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互提供了豐富的圖形圖像信息。uC/GUI是一款不僅可以實現(xiàn)快速開發(fā),而且能夠提供低功耗型GUI支持的嵌入式GUI軟件。用戶可以使用它方便地定制出自己的圖形用戶界面,完成各種應(yīng)用程序的開發(fā)。因此已經(jīng)被越來越多的領(lǐng)域所采用。 本文在對大圓機(jī)系統(tǒng)的功能和控制要求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了一個以ARM微處理器和CPLD器件為中心構(gòu)建硬件平臺、基于uC/OS-Ⅱ和uC/GUI的嵌入式大圓機(jī)控制系統(tǒng)解決方案。 此方案中的硬件平臺由主CPU核心應(yīng)用系統(tǒng)電路、人機(jī)交互接口電路、協(xié)處理器CPLD模塊電路等部分組成。主CPU采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C44BOX處理器,人機(jī)交互接口電路采用觸摸屏和LCD液晶顯示器,為了解決閉環(huán)控制的問題,采用了CPLD作為協(xié)處理器,進(jìn)行外圍擴(kuò)展構(gòu)成控制電路,軟件部分包括uC/OS-Ⅱ、Boot Loader、設(shè)備驅(qū)動程序、人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序等。其中Boot Loader支持系統(tǒng)啟動,程序下載到RAM執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能,而人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序則基于設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)了對于大圓機(jī)系統(tǒng)的控制。 與傳統(tǒng)的基于MCU或工控機(jī)的大圓機(jī)控制系統(tǒng)相比,基于此設(shè)計方案實現(xiàn)的控制系統(tǒng)具有低成本、高集成度和高性能等特點,具有較大的實用價值和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: CPLD ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-13
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隨著時代的發(fā)展,數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活,工作,科研,各個領(lǐng)域,此文將介紹一種直流電機(jī),詳細(xì)闡述了用單片機(jī)輸出口所給占空比的不同實現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速的設(shè)計方法;著重討論L298用于電機(jī)驅(qū)動時特有的優(yōu)勢。直流電機(jī)調(diào)速具有相當(dāng)?shù)膶嶋H意義。依據(jù)其調(diào)速的基本理論,本電路由模擬電源、控制電路、顯示電路、驅(qū)動電路四部分組成。準(zhǔn)確說就是模擬電源提供各個芯片電源、數(shù)碼管、驅(qū)動L298所需電壓;顯示電路用于顯示電動機(jī)轉(zhuǎn)動時的速度大小及正反轉(zhuǎn)所表示的代碼。與傳統(tǒng)的電動機(jī)調(diào)速相比具有操作方便,以及其輸出速度大小采用數(shù)碼顯示的特點。文章中介紹了Protel 99發(fā)展及特點。直流電動機(jī)的工作原理、基本組成環(huán)節(jié),電路分析、特殊元器件簡介,設(shè)計方案的提出,更進(jìn)一步說明了這類電機(jī)的好處。著重利用軟件Protel繪制出電路原理圖。討論了目前研究工作中存在的問題,并對其發(fā)展的方向進(jìn)行了展望,給出了一些個人的觀點。
上傳時間: 2013-06-30
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·摘 要:為了實現(xiàn)對直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,采用了PWM脈寬調(diào)制的電機(jī)控制思想,在PWM信號的產(chǎn)生上,設(shè)計了一種由8253(可編程定時/計數(shù)器)的工作方式2來產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號的新方法,此脈沖信號的占空比可以通過軟件編程的方法來調(diào)節(jié),占空比的調(diào)節(jié)范圍可達(dá)到1/65536—65535/65536;針對直流電機(jī)方向控制的問題,采用了L6203全橋驅(qū)動芯片,通過PWM信號和L6203芯片共同實現(xiàn)對直流電機(jī)轉(zhuǎn)速及
標(biāo)簽: L6203 8253 PWM 直流電機(jī)
上傳時間: 2013-07-23
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