專輯類-EDA仿真相關(guān)專輯-56冊(cè)-2.30G 先進(jìn)PID控制及MATLAB仿真-287頁(yè)-6.2M-PDF版.zip
標(biāo)簽: MATLAB M-PDF PID 287
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無刷直流電機(jī)(BLDCM)是隨著電機(jī)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型電機(jī)。它是在有刷直流電機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。無刷直流電機(jī)具有交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列特點(diǎn),又具有直流電機(jī)的運(yùn)行效率高、無勵(lì)磁損耗以及調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn),在很多場(chǎng)合有廣泛的應(yīng)用前景,成為了國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。無刷直流電機(jī)傳統(tǒng)的理論部分分析和設(shè)計(jì)方法已經(jīng)比較成熟,因此對(duì)無刷直流電機(jī)控制策略的研究就顯得十分重要。 PID控制以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、易于工程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)至今仍被廣泛應(yīng)用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下,PID控制性能優(yōu)良。但在工業(yè)上有許多無法建立精確數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜控制對(duì)象和非線性控制對(duì)象,若采用傳統(tǒng)的PID進(jìn)行控制的話,那么很難獲得比較理想的控制效果。 對(duì)于無刷直流電機(jī)而言,它是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),固定參數(shù)的PID調(diào)節(jié)器無法得到很理想的控制性能指標(biāo)?;谝陨显颍疚囊詿o刷直流電機(jī)為控制對(duì)象,通過分析無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了應(yīng)用于無刷直流電機(jī)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器。 在MATLAB平臺(tái)上,先利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器,給出相應(yīng)的控制算法,對(duì)典型的參數(shù)時(shí)變非線性系統(tǒng)的控制進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明,同傳統(tǒng)PID控制器相比,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器對(duì)模型、環(huán)境具有較好的適應(yīng)能力與較強(qiáng)的魯棒性,有效的改善了系統(tǒng)的控制結(jié)果,達(dá)到了預(yù)期的目的。隨后利用SIMULNK建立了無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型。分別采用普通PID控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器對(duì)電機(jī)的不同運(yùn)行狀況進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所建模型的正確性,并證明了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)越性。
標(biāo)簽: PID BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 無刷直流電機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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交流伺服技術(shù)是研制開發(fā)各種先進(jìn)的機(jī)電一體化設(shè)備,如工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、加工中心等的關(guān)鍵性技術(shù),但是要提高交流伺服系統(tǒng)的控制性能關(guān)鍵在于伺服控制器對(duì)電機(jī)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)響應(yīng)的控制,要獲得良好的電機(jī)動(dòng)、靜態(tài)性能關(guān)鍵在于伺服控制器的控制算法。為此,本文開展了主要針對(duì)電機(jī)控制算法中的PID控制器參數(shù)整定算法研究。研究工作是基于黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目為支撐。 本論文在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,掌握了系統(tǒng)構(gòu)成和基本控制原理,并分析了國(guó)內(nèi)交流伺服存在的問題,設(shè)計(jì)了基于TI公司電機(jī)數(shù)字化控制芯片TMS320F2812的交流伺服控制器的控制單元;基于三菱公司智能化功率器件IPM設(shè)計(jì)了控制器的功率單元;以及電源單元和相關(guān)電路的保護(hù)單元。 基于電機(jī)矢量控制原理,構(gòu)建了永磁同步電機(jī)的矢量控制模型,在原有研究的基本PID控制基礎(chǔ)上,根據(jù)模糊控制的基本原理,研究了應(yīng)用于電機(jī)控制的模糊參數(shù)自整定PID控制器設(shè)計(jì)原理,構(gòu)建模糊參數(shù)自整定PID控制器的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行該系統(tǒng)的仿真研究和實(shí)際應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。 本文的重點(diǎn)是闡述模糊參數(shù)自整定PID控制器的設(shè)計(jì)原理和方法,利用基于模糊參數(shù)自整定PID控制器的交流伺服系統(tǒng)仿真模型,應(yīng)用Matlab/Simulink仿真軟件平臺(tái)驗(yàn)證模型和算法的正確性,并與常規(guī)PID控制性能進(jìn)行對(duì)比分析。在實(shí)際硬件平臺(tái)驗(yàn)證了本文提出算法的可行性和正確性。 通過仿真和實(shí)際結(jié)果對(duì)比得出結(jié)論,模糊參數(shù)自整定PID控制器可以提高交流伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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高頻開關(guān)電源系統(tǒng)具有體積小、重量輕、高效節(jié)能、輸出紋波小等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已開始逐步成為現(xiàn)代電源系統(tǒng)的主流。但是在傳統(tǒng)的開關(guān)電源技術(shù)中,它通常是采用模擬電路來實(shí)現(xiàn)電壓或電流控制的。近年來,隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的日益完善、成熟,微處理器/微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器性價(jià)比的不斷提高,數(shù)字控制在以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制策略,采用數(shù)字控制具有更高的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性,并本文對(duì)開關(guān)電源的常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、模糊控制、模糊PID控制理論、PWM產(chǎn)生原理進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種新型數(shù)字化的開關(guān)電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)以TMS320LF2407為控制核心,利用模糊PID控制,建立電壓環(huán)單環(huán)控制結(jié)構(gòu),直接生成數(shù)字PWM波形,經(jīng)過IR2118驅(qū)動(dòng)主電路的功率開關(guān)管(MOSFET)。 本系統(tǒng)采用模糊PID控制策略。該控制策略既能發(fā)揮模糊控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、超調(diào)量小、較好的適應(yīng)性的特點(diǎn),又能發(fā)揮PID控制的穩(wěn)態(tài)精度高的優(yōu)點(diǎn),能較好的適應(yīng)開關(guān)電源的非線性,實(shí)時(shí)性控制的需要。整個(gè)電源系統(tǒng)以DSP為控制核心,用單個(gè)TMS320LF2407 DSP芯片來集中實(shí)現(xiàn)電源輸出調(diào)壓和過壓過流保護(hù)等要靈活地選擇不同的控制功能。 另外,本文按照高頻開關(guān)電源的設(shè)計(jì)步驟,采用基于DSP的數(shù)字控制方式,最后對(duì)本開關(guān)電源主電路進(jìn)行了PID控制和模糊PID控制的對(duì)比仿真研究。仿真結(jié)果表明這種控制策略具有很好的控制性能,算法實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單,同時(shí)控制模塊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可靠性高,是一種比較實(shí)用、易于實(shí)現(xiàn)的控制算法。
標(biāo)簽: PID 模糊 控制開關(guān)
上傳時(shí)間: 2013-07-01
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pid控制原理及編程方法,詳細(xì)的參數(shù)說明和例程
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:wangyi39
PID算法自從問世以來,一直受到廣泛的關(guān)注。隨著現(xiàn)代控制理論及智能控制技術(shù)的發(fā)展,PID算法也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。結(jié)合傳統(tǒng)的PID控制算法,針對(duì)特定的控制領(lǐng)域,出現(xiàn)了一些新的控制算法,模糊PID控制算法就是在此基礎(chǔ)上漸漸形成并凸顯其控制特色。 同時(shí)隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件FPGA的發(fā)展及其EDA技術(shù)的日漸成熟,為集成控制芯片開拓了廣闊的發(fā)展空間。FPGA的發(fā)展為基于硬件的算法模塊的實(shí)現(xiàn)提供了可能性,同時(shí)節(jié)省了外圍的電路,使算法模塊的集成度大大提高。 本文針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在算法研究方面的熱點(diǎn)問題,對(duì)模糊PID算法進(jìn)行了深入的分析和研究。通過對(duì)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析,對(duì)其進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模。采用某汽輪機(jī)的實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù),利用Matlab仿真軟件,對(duì)該汽輪機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了甩負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性仿真。仿真結(jié)果表明,模糊PID可以更好地解決汽輪發(fā)電機(jī)組在甩負(fù)荷過程中由于機(jī)組轉(zhuǎn)子飛升量太大而導(dǎo)致危急保安裝置動(dòng)作,使得汽輪發(fā)電機(jī)組意外停機(jī)的問題,能夠保證汽輪發(fā)電機(jī)組在意外甩負(fù)荷時(shí)機(jī)組正常的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)模糊控制理論的特點(diǎn)及EDA技術(shù)和FPGA可編程邏輯器件的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了在FPGA上實(shí)現(xiàn)模糊PID算法的具體實(shí)現(xiàn)方案。在綜合分析算法特性的基礎(chǔ)上,選擇Altera公司生產(chǎn)的CycloneⅡ系列中的EP2C35F672C6作為目標(biāo)芯片,利用分層模塊化設(shè)計(jì)思想,在Altera公司提供的QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境中,利用原理圖設(shè)計(jì)輸入和VHDL設(shè)計(jì)輸入相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了模糊PID控制算法,同時(shí)分別對(duì)實(shí)現(xiàn)的各個(gè)功能模塊和整個(gè)算法模塊進(jìn)行了功能時(shí)序仿真。根據(jù)仿真結(jié)果分析,該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了的模糊PID控制功能。 該控制算法模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)很好的避免了因CPU或者其它問題導(dǎo)致算法程序跑飛、程序死循環(huán)、復(fù)位不可靠等問題,提高了控制的可靠性。同時(shí)加強(qiáng)了模塊的通用性,減少了系統(tǒng)硬件開發(fā)周期,節(jié)省了外圍設(shè)備的電路,降低了設(shè)計(jì)開發(fā)成本。
上傳時(shí)間: 2013-07-21
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pid 控制原理 新型控制理論 方法 繼承pid 控制理論
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:Jason1990
各種先進(jìn)PID控制的MATLAB仿真,適合PID初學(xué)者熟悉各種PID的控制原理
上傳時(shí)間: 2013-07-26
上傳用戶:wl9454
開關(guān)磁阻電機(jī)(SwitchedReluctanceMotor,SRM)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點(diǎn),在很多領(lǐng)域都顯示出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力,但是位置傳感器的存在不僅削弱了SRM結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì),而且降低了系統(tǒng)高速運(yùn)行的可靠性,增加了成本,探索實(shí)用的無位置傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的方案成為開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SwitchedReluctanceMotorDrive,SRD)研究的熱點(diǎn)。SRM高度非線性的電磁特性決定了在精確的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無位置傳感器控制十分困難,而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為解決這個(gè)問題提供了新的思路。徑向基函數(shù)(RadialBasisFunction,RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種映射能力極強(qiáng)的前向型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),具有收斂速度快、全局逼近能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文提出一種利用自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)SRM進(jìn)行控制的新方法,所采用的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以電機(jī)繞組的相電流、磁鏈作為輸入,轉(zhuǎn)子位置作為輸出,通過離線和在線相結(jié)合的方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,建立SRM電流、磁鏈與轉(zhuǎn)子位置之間的非線性映射,從而實(shí)現(xiàn)SRM的無位置傳感器控制。 常規(guī)的PID控制以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、易于工程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)至今仍被廣泛采用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下,PID控制效果良好,但當(dāng)被控對(duì)象具有高度非線性和不確定性時(shí),僅靠PID調(diào)節(jié)效果不好。對(duì)于SRM,它的電磁關(guān)系高度非線性,固定參數(shù)的PID調(diào)節(jié)器無法得到很理想的控制性能指標(biāo)。論文提出了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識(shí)的SRM單神經(jīng)元PID自適應(yīng)控制新方法。該方法針對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的非線性,利用具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力的單神經(jīng)元來構(gòu)成開關(guān)磁阻電機(jī)的單神經(jīng)元自適應(yīng)控制器,不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且能適應(yīng)環(huán)境變化,具有較強(qiáng)的魯棒性。同時(shí)構(gòu)造了一個(gè)RBF網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行在線辨識(shí),建立其在線參考模型,由單神經(jīng)元控制器完成控制器參數(shù)的自學(xué)習(xí),從而實(shí)現(xiàn)控制器參數(shù)的在線調(diào)整,能取得更好的控制效果。 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的準(zhǔn)確換相,從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無位置傳感器控制;基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識(shí)的單神經(jīng)元自適應(yīng)控制能夠達(dá)到在線辨識(shí)在線控制的目的,控制精度高,動(dòng)態(tài)特性好,具有較好的自適應(yīng)性和魯棒性。
標(biāo)簽: RBF PID 控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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比例-積分-微分(PID)是過程控制中最常用的一種控制算法。算法簡(jiǎn)單而且容易理解,應(yīng)用十分廣泛。但由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同,功能上差別很大,系統(tǒng)的控制要求及關(guān)心的控制對(duì)象也不相同。數(shù)字PID控制比連續(xù)PID控制更為優(yōu)越,因?yàn)橛?jì)算機(jī)程序的靈活性,很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問題,經(jīng)修正而得到更完善的數(shù)字PID算法。本文以三相全控整流橋阻性負(fù)載為實(shí)際電路,控制主電路電壓,旨在提出一種智能數(shù)字PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)及初步軟件設(shè)計(jì)思路。 PID控制系統(tǒng)采用高性能、低功耗的ARM微處理器S3C44BO作為核心處理單元,內(nèi)部的10位ADC作為信號(hào)采集模塊,采用了矩陣鍵盤和640*480的液晶作為人機(jī)接口;串口作為通信模塊實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)的監(jiān)控。采用芯片內(nèi)部自帶的PWM模塊,輸出16M Hz PWM信號(hào)并經(jīng)過一階低通濾波器得到0~5V的控制信號(hào)用于觸發(fā)主電路控制器,實(shí)現(xiàn)PID整定。 軟件方面,分析和研究了uC/OSⅡ的內(nèi)核源碼,實(shí)現(xiàn)了其在32位微處理器上的移植,作為管理各個(gè)子程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件。選用了圖形處理軟件uC/GUI用于完成LCD顯示及控制。PID算法采用了增量式數(shù)字PID算法,采用規(guī)一化算法進(jìn)行參數(shù)選取。上位機(jī)部分采用了C#語言進(jìn)行編寫。另外,采用了RTC(Real Time Clock)作為系統(tǒng)時(shí)鐘,可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)運(yùn)行、定時(shí)模式切換等。在上位機(jī)上也可以方便的控制程序的執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 在論文的最后詳細(xì)的介紹了智能PID控制系統(tǒng)在三相全控橋主電路中的具體應(yīng)用??偨Y(jié)了調(diào)試中遇到的問題,對(duì)今后工作中需要進(jìn)一步改善和探索的地方進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: ARM PID 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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