基于微處理器的數字PID控制器改變了傳統模擬PID控制器參數整定不靈活的問題。但是常規微處理器容易在環境惡劣的情況下出現程序跑飛的問題,如果實現PID軟算法的微處理器因為強干擾或其他原因而出現故障,會引起輸出值的大幅度變化或停止響應。而FPGA的應用可以從本質上解決這個問題。因此,利用FPGA開發技術,實現智能控制器算法的芯片化,使之能夠廣泛的用于各種場合,具有很大的應用意義。 首先分析FPGA的內部結構特點,總結FPGA設計技術及開發流程,指出實現結構優化設計,降低設計難度,是擴展設計功能、提高芯片性能和產品性價比的關鍵。控制系統由四個模塊組成,主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機接口。其中控制器部分為系統的關鍵部件。在分析FPGA設計結構類型和特點的基礎上,提出一種基于FPGA改進型并行結構的PID溫度控制器設計方法。在PID算法與FPGA的運算器邏輯映像過程中,采用將補碼的加法器代替減法器設計,增加整數運算結果的位擴展處理,進行不同數據類型的整數歸一化等不同角度的處理方法融合為一體,可以有效地減少邏輯運算部件。應用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結合設計實現了PID控制器,用Modelsim仿真驗證了設計結果的正確性,用Synplify Pro進行電路綜合,在Quaitus Ⅱ軟件中實現布局布線,最后生成FPGA的編程文件。根據控制系統的要求,論文設計完成了12位模數AD轉換器、數據顯示器、按鍵等相關外圍接口電路。 將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對象,以EP1C3T144 FPGA為核心,構建PID控制系統。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0~400℃的條件下,實驗結果表明,達到無超調的穩定控制要求,為降低FPGA實現PID控制器的設計難度提供了有效的方法。
上傳時間: 2013-05-24
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本文對基于FPGA的遠程視頻傳輸系統進行了研究。主要內容如下: (1)在系統發送端將數據采集等邏輯控制和圖像壓縮集成在一片FPGA上,此方案減小了系統體積,提高了系統的集成度。 (2)系統圖像壓縮部分基于FPGA的二維小波變換的設計與實現,選用5/3整數提升小波,提升過程采用折疊結構可以節省系統的資源。采用FPGA實現小波變換與使用DSP處理器的“DSP+ASIC”方案相比,具有速度快,數據寬度可任意設置的特點,并且VHDL語言具有可移植性的特點,具有更強的通用性。 (3)數據采集時采用乒乓操作存儲輪流向兩片外部存儲器存、取采集的圖像數據,能夠保證圖像整幀采集和穩定連續的數據壓縮和數據傳輸,節約緩存空間,提高了速度,優于單存儲器的方法。
上傳時間: 2013-06-01
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感應電機具有可靠性好、結構簡單、耐腐蝕、效率好、結構緊湊、價格低廉和體積小等優點,成為工業伺服控制的主要傳動裝置然而,感應電機又是一個多變量、強耦合的非線性系統,磁鏈和轉矩的非線性耦合及參數時變,使得感應電機的控制十分復雜,特別是在實際電機控制系統中,還需要考慮硬件和周圍環境等多種因素的干擾,致使實現高性能的感應電機控制系統更加困難 本文研究感應電機的高性能控制策略,綜述了感應電機高性能控制策略的發展歷程和感應電機模糊控制的發展現狀,分析了實際電機控制系統控制器選型中各個嵌入式微處理器的基本性能和優缺點在給出三相坐標系和二相坐標系中的感應電機數學模型之后,從理論上闡述了模糊控制和矢量控制的基本原理,針對傳統的PI控制器參數整定繁瑣,系統魯棒性差的缺點,論文將模糊控制技術應用于感應電機的變頻調速,采用CRI推理法,設計了一種參數自整定模糊PI矢量控制器,利用Matlab對基于模糊PI控制的感應電機控制系統進行了仿真,并對采用兩種控制器實現的感應電機調速控制系統進行了比較、分析仿真結果表明模糊控制的控制性能優于常規的PI調節器 論文對基于ARM的感應電機數字控制技術進行了系統研究,闡述了采用LPC2214ARM微處理器構成數字感應電機變頻調速系統的方法,給出了一種高性能感應電機的數字實現方案,詳細介紹了系統硬件結構的組成及軟件模塊的功能,并給出了主要算法的參考代碼,為實際電機控制器的選型和開發提供了一個新的思路
上傳時間: 2013-08-03
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本課題涉及先進的FPGA技術引入到數控插補時某些算法的改進,主要目的是更好的利用FPGA具有系統芯片化、高可靠性、開發設計周期短等特點,及具有系統內可再編程的性能,來解決目前軟件插補速度慢而硬件插補設計復雜、調整和修...
上傳時間: 2013-04-24
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本文以誤差和誤差變化率為輸入,利用模糊推理的方法實現了對PID參數的在線自動整定,并且在MATLAB環境下對該控制器進行了設計和仿真。從仿真結果可以看出,參數自整定模糊PID控制器控制效果優于
上傳時間: 2013-04-24
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·摘 要:利用16位微機為控制器.實現直流電機數字PID閉環速度控制.通過實驗,給出PID參數的整定與系統動態特性的關系.[著者文摘]
上傳時間: 2013-04-24
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·書中包括的索引使你能夠根據自己的需要,直接閱讀你所關注的內容。主要內容包括:設計核心,關注嵌入核心和嵌入存儲器;系統集成和超大規模集成電路的設計問題;AC掃描、正常速度掃描和嵌入式可測試性設計;內建、自測試、含內存BIST、邏輯BIST及掃描BIST;虛擬測試套接字和隔離測試 ·重用設計,包括重用和隔離測試;用VSIA和IEEE P1500標準處理測試問題。 書中穿插的整幅圖解直接來自作者的教學材
上傳時間: 2013-04-24
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電路圖有兩種,一種是說明模擬電子電路工作原理的。它用各種圖形符號表示電阻器、 電容器、開關、晶體管等實物,用線條把元器件和單元電路按工作原理的關系連接起來。這 種圖長期以來就一直被叫做電路圖。 另一種是說明數字電子電路工作原理的。它用各種圖形符號表示門、觸發器和各種邏輯 部件,用線條把它們按邏輯關系連接起來,它是用來說明各個邏輯單元之間的邏輯關系和整 機的邏輯功能的。為了和模擬電路的電路圖區別開來,就把這種圖叫做邏輯電路圖,簡稱邏 輯圖。
上傳時間: 2013-04-24
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FPGA設計常用的四種設計方法,對于整條把握設計有很大的指導作用
上傳時間: 2013-08-31
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工作原理:\r\n 脈沖輸入,記錄30個脈沖的間隔時間(總時間),LED顯示出來,牽涉到數碼管的輪流點亮,以及LED的碼。輸入端口一定要用個\r\n74LS14整一下,圖上沒有。數碼管使用共陰數碼管。MAXPLUS編譯。\r\n測試時將光電門的信號端一塊連接到J2口的第三管腳,同時第一管腳為地,應該與光電門的地連接(共地)。\r\n開始測試:\r\n 按下按鍵,應該可以見到LED被點亮,指示可以開始轉動轉動慣量盤,等遮光片遮擋30次光電門后,\r\n LED熄滅,數碼管有數字顯示,此為時間值,單位為秒,與
上傳時間: 2013-09-05
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