自抗擾控制是一種以PID控制為基礎(chǔ),并對其做出改進的環(huán)路控制方式。理論上控制效果好于PID,且能夠替代PID控制
標(biāo)簽: 自抗擾控制
上傳時間: 2022-04-19
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針對無刷直流(BLDC)電機應(yīng)用要求的提高,設(shè)計了基于 STM32 單片機的雙無刷直流電機閉環(huán)控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)分別根據(jù)各個電機的轉(zhuǎn)速和電流反饋,采用 PID 控制算法,調(diào)節(jié) PWM 輸出信號,實現(xiàn)兩臺無刷電機的雙閉環(huán)控制。 詳細介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件控制,并給出系統(tǒng)運行數(shù)據(jù),驗證了該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、具有良好的動靜態(tài)性能。
標(biāo)簽: stm32 電機控制系統(tǒng)
上傳時間: 2022-05-06
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#define PI (3.14159265)// 度數(shù)表示的角速度*1000#define MDPS (70)// 弧度表示的角速度#define RADPS ((float)MDPS*PI/180000)// 每個查詢周期改變的角度#define RADPT (RADPS/(-100))// 平衡的角度范圍;+-60度(由于角度計算采用一階展開,實際值約為46度)#define ANGLE_RANGE_MAX (60*PI/180)#define ANGLE_RANGE_MIN (-60*PI/180)// 全局變量pid_s sPID; // PID控制參數(shù)結(jié)構(gòu)體float radian_filted=0; // 濾波后的弧度accelerometer_s acc; // 加速度結(jié)構(gòu)體,包含3維變量gyroscope_s gyr; // 角速度結(jié)構(gòu)體,包含3維變量int speed=0, distance=0; // 小車移動的速度,距離int tick_flag = 0; // 定時中斷標(biāo)志int pwm_speed = 0; // 電機pwm控制的偏置值,兩個電機的大小、正負相同,使小車以一定的速度前進int pwm_turn = 0; // 電機pwm控制的差異值,兩個電機的大小相同,正負相反,使小車左、右轉(zhuǎn)向float angle_balance = 0; // 小車的平衡角度。由于小車重心的偏移,小車的平衡角度不一定是radian_filted為零的時候
上傳時間: 2022-06-01
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首先介紹一下原理,其實很簡單,磁力對懸浮物的控制,其基本原理是:霍爾傳感器在浮子的正下方,當(dāng)檢測到浮子向左運動時,兩邊的線圈一個吸一個拉,把它推向右;反之如果浮子想右運動,那么兩個線圈的電流都反向,總共兩組共四個這樣的線圈,就可以把浮子限制在二維平面之內(nèi)了。但是線圈產(chǎn)生的力是比較小的,因此只能夠推動浮子在水平面移動,要克服浮子的重力讓它懸浮起來,就要在四個線圈下面再加一個大的環(huán)形磁鐵提供斥力。為了讓懸浮更加穩(wěn)定,我們采用了PID控制的平衡算法,對PID算法的了解有助于我們對整個實驗原理的理解,借用網(wǎng)上對PID的一段介紹:在工程實際中,PID控制是應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制機制。PID控制中得P代表比例,即proportion;I代表積分,即integral;D代表微分,即differential;因此,PID控制,即比例-積分-微分控制。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握,或者得不到精確的數(shù)學(xué)模型時,其他的控制方法難以采用,那么控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須結(jié)合經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來決定,在這種情況下采用PID調(diào)節(jié)最為方便。首先,比例控制是一種最簡單的控制方式,就像胡克公式中的比例系數(shù)一樣,當(dāng)控制器的輸出與輸入信號成比例關(guān)系,那么就可以得到一個比例系數(shù)。其次,積分控制是指控制器的輸出與輸入的誤差信號的積分有關(guān)。就如同電路中的電感元件,某個時刻的電壓與電流的積分有關(guān)。類似的,有時候信號的輸出必須綜合之前信號的輸入,而這種綜合往往是求和關(guān)系,因此使用積分控制簡單易行。最后,微分控制是指控制器的輸出與輸入信號的微分有關(guān)。最簡單的微分關(guān)系就是速度是位矢的微分。我們在控制懸浮物的平衡時,光知道懸浮物偏離平衡位置的位移從而采用比例控制是不夠的,對于同樣的偏離位移,懸浮物可能有不同的速度,那么要求我們對懸浮物有不同的處理方法,而恰恰速度是位矢的微分,于是我們可以通過對位移輸入數(shù)據(jù)進行微分操作,來實現(xiàn)對懸浮物的精確實時控制。可見,PID控制器是一種那個動態(tài)的控制機制。 以上就是實現(xiàn)下推式磁懸浮的基本原理,借助以上的基本原理,結(jié)合一定的軟件算法實現(xiàn),我們就可以對懸浮物進行動態(tài)控制。
上傳時間: 2022-06-07
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該文件為西門子上的PID控制,已經(jīng)成功移植,西門子PID程序(FB58)的C代碼帶自整定功能(當(dāng)你讀懂后你就能體會偉大的西門子過程控制的精妙以及STEP7命名的由來)
上傳時間: 2022-06-09
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超聲波換能器由于負載的變化以及外界環(huán)境的變化等因素,導(dǎo)致超聲波電源的輸出頻率與諧振頻率不匹配,從而使清洗效果不佳。超聲波電源是超聲清洗機的核心部分,為實現(xiàn)其高效穩(wěn)定的工作,需要對其工作頻率進行自動跟蹤控制。為此,本文設(shè)計了基于單片機PIC16F886為控制核心的超聲波電源,其額定輸出功率為600W,工作頻率為20kHz,并實現(xiàn)了對頻率的實時跟蹤控制。主要研究內(nèi)容如下: 首先,根據(jù)超聲波電源的性能指標(biāo)要求,設(shè)計了超聲波電源主電路系統(tǒng),主電路系統(tǒng)由整流濾波電路、逆變電路、匹配電路等單元組成,逆變電路采用全橋逆變拓撲結(jié)構(gòu),文中對主電路系統(tǒng)進行了詳細分析與設(shè)計,并采用Multisim仿真軟件對主電路系統(tǒng)各個部分進行仿真。 其次,設(shè)計了超聲波電源頻率跟蹤的控制方案,該控制方案采用鎖相環(huán)頻率跟蹤的控制思路并結(jié)合PID控制方法。為此設(shè)計了相應(yīng)的控制軟件,采用C語言編寫主程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、PID控制程序等。 最后,以PIC16F866單片機芯片為控制核心,設(shè)計了超聲波電源控制系統(tǒng),主要包括采樣電路、驅(qū)動電路、單片機外圍電路等,分析了其工作原理。并采用Proteus軟件對控制系統(tǒng)進行仿真。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計的超聲波電源控制系統(tǒng)能實現(xiàn)頻率自動跟蹤,與超聲波換能器相匹配,工作在諧振狀態(tài),達到了設(shè)計要求。
上傳時間: 2022-06-11
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【摘要】數(shù)字化技術(shù)隨著低成本、高性能控制芯片的出現(xiàn)而快速發(fā)展,同時也推動著開關(guān)電源向數(shù)字控制發(fā)展。文章利用一款新型數(shù)字信號控制器(DSC)ADP32,完成了基于DSC的數(shù)字電源應(yīng)用研究,本文提供了DC/DC変換器的完整數(shù)字控制解決方案,數(shù)字PID樸償技米,精確時序的同步整流技術(shù),以及PWM控制信號的產(chǎn)生等,最后用一臺200w樣機驗證了數(shù)字控制的系統(tǒng)性能。【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號控制器;同步整流;PID控制;數(shù)字拉制1引言隨著半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展,低成本、高性能的DSC控制器不斷出現(xiàn),基于DSC控制的數(shù)字電源越來越備受關(guān)注,目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出,數(shù)字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優(yōu)點,逐漸成為電源技術(shù)的研究熱點.數(shù)字電源(digital powerspply)是一種以數(shù)字信號處理器(DSP)或微控制器(MCU)為核心,將數(shù)字電源驅(qū)動器、PWM控制器等作為控制對象,能實現(xiàn)控制、管理、監(jiān)測功能的電源產(chǎn)品。具有可以在一個標(biāo)準(zhǔn)化的硬件平臺上,通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實時處理(DSP)與控制(MCU)外設(shè)功能與一體的數(shù)字信號控制器,不但可以簡化電路設(shè)計,還能快速有效實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法。2數(shù)字電源系統(tǒng)設(shè)計2.1數(shù)字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器,其控制方式為脈沖寬度調(diào)制(PWM),主要由功率管Q1/Q2、續(xù)流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。
標(biāo)簽: 數(shù)字電源
上傳時間: 2022-06-18
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電源是電子設(shè)備的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣直接影響著電子設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子設(shè)備的種類越來越多,其對電源的要求也更加靈活多樣,因此如何很好的解決系統(tǒng)的電源問題已經(jīng)成為了系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。本論文研究選取了BICMOS工藝,具有功耗低、集成度高、驅(qū)動能力強等優(yōu)點.根據(jù)電流模式的PWM控制原理,研究設(shè)計了一款基于BICMOS工藝的雙相DC-DC電源管理芯片。本電源管理芯片自動控制兩路單獨的轉(zhuǎn)換器工作,兩相結(jié)構(gòu)能提供大的輸出電流,但是在開關(guān)上的功耗卻很低。芯片能夠精確的調(diào)整CPU核心電壓,對稱不同通道之間的電流。本電源管理芯片單獨檢測每一通道上的電流,以精確的獲得每個通道上的電流信息,從而更好的進行電流對稱以及電路的保護。文中對該DC-DC電源管理芯片的主要功能模塊,如振蕩器電路、鋸齒波發(fā)生電路、比較器電路、平均電流電路、電流檢測電路等進行了設(shè)計并給出了仿真驗證結(jié)果。該芯片只需外接少數(shù)元件就可構(gòu)成一個高性能的雙相DC-DC開關(guān)電源,可廣泛應(yīng)用于CPU供電系統(tǒng)等。通過應(yīng)用Hspice軟件對該變換器芯片的主要模塊電路進行仿真,驗證了設(shè)計方案和理論分析的可行性和正確性,同時在芯片模塊電路設(shè)計的基礎(chǔ)上,應(yīng)用0.8umBICMOS工藝設(shè)計規(guī)則完成了芯片主要模塊的版圖繪制,編寫了DRC.LVS文件并驗證了版圖的正確性。所設(shè)計的基于BICMOS工藝的DC-DC電源管理芯片的均流控制電路達到了預(yù)期的要求。
標(biāo)簽: DC-DC電源管理
上傳時間: 2022-06-26
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無刷直流電動機是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中重要的運動部件,保留了有刷直流電動機寬闊而平滑的優(yōu)良調(diào)速性能,同時又克服了有刷直流電動機機械換向帶來的一系列的缺點,在各個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。本論文闡述了無刷直流電動機的系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理,分析了無刷直流電動機的數(shù)學(xué)模型、等效電路、傳遞函數(shù)以及調(diào)速原理。采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制與H PWM.L ON的脈寬調(diào)制方法驅(qū)動控制無刷直流電機,并在MATLAB/Simulink平臺上進行了計算機仿真。仿真結(jié)果表明,控制系統(tǒng)有較好的動靜態(tài)特性。論文還分析了經(jīng)典PID控制和模糊控制各自的優(yōu)缺點,并介紹了結(jié)合二者優(yōu)點的模糊自適應(yīng)PID控制的優(yōu)點。在MATLAB/Simulink平臺進行了基于模糊自適應(yīng)PID控制器的無刷直流電機控制系統(tǒng)的計算機建模仿真。與采用經(jīng)典PID控制器的控制系統(tǒng)相比,采用模糊自適應(yīng)PID控制器的控制系統(tǒng)的動靜態(tài)特性都得到改善。本論文設(shè)計了無刷直流電機控制系統(tǒng)的硬件,包括控制單元、功率變換單元,并進行了電磁兼容性設(shè)計。控制單元以TI的TMS320F2812DSP控制器為核心,設(shè)計了位置傳感器接口電路、人機界面電路、電平轉(zhuǎn)換電路、電流采樣電路以及采樣調(diào)理電路等。功率變換單元以三菱的IPM PS21 563.P為核心,設(shè)計了整流電路、逆變電路、能耗制動電路以及多項保護電路。設(shè)計了基于TMS320F281 2 DSP控制器的速度電流雙閉環(huán)電機驅(qū)動控制程序、位置檢測程序、電流采樣程序、人機界面程序以及各項安全保護程序等。在對硬件部分和軟件部分進行調(diào)試后,對控制系統(tǒng)進行了實驗,通過實驗波形,檢驗了控制系統(tǒng)的工作性能。本文最后對整個系統(tǒng)的設(shè)計進行了總結(jié),并對本系統(tǒng)存在的問題和后續(xù)的研究工作提出了自己的看法看法。
標(biāo)簽: 無刷直流電機 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2022-06-28
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介紹了各種pid算法類型,以及原理應(yīng)用,是個不錯的教程。
上傳時間: 2022-07-09
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