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智能控制教程

基于FPGA的模糊控制器的設(shè)計與實現(xiàn)

模糊控制是智能控制的重要組成部分，它能對那些不能建立精確數(shù)學(xué)模型的場合進(jìn)行有效的控制；近年來，F(xiàn)PGA及EDA技術(shù)發(fā)展迅速。本論文就是要結(jié)合這兩種先進(jìn)技術(shù)，在一塊FPGA芯片上實現(xiàn)一個雙輸入單輸出的模糊控制器，并嘗試將ADC和DAC集成在該芯片中，以簡化系統(tǒng)設(shè)計。首先闡述了模糊控制的理論基礎(chǔ)，重點介紹了雙輸入單輸出的模糊控制算法；然后在簡單介紹FPGA結(jié)構(gòu)和VHDL語言的基礎(chǔ)上，采用自項向下的設(shè)計方法，應(yīng)用主流EDA工具進(jìn)行模糊控制各模塊的設(shè)計，并對每個模塊進(jìn)行仿真；最后將各模塊組成一完整的模糊控制器，在EDA工具上進(jìn)行仿真驗證和編程下載，并用一個溫度控制實驗驗證了控制器的功能，證明該控制器滿足一般控制應(yīng)用的要求。本論文是以VHDL和FPGA為代表的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)在智能控制領(lǐng)域應(yīng)用的一個嘗試，拓寬了模糊控制器的實現(xiàn)形式，相比于傳統(tǒng)的以單片機為載體的模糊控制器，在系統(tǒng)的簡單性、實時性和經(jīng)濟性方面都有顯著的增強，是一種值得采用的方法。由于在算法的處理上采取了一定的簡化，所以損失了一定的精度。今后可以在算法上進(jìn)行完善，設(shè)計出高精度的模糊控制器。

標(biāo)簽： FPGA 模糊控制器

上傳時間： 2013-06-07

上傳用戶：haoxiyizhong
變速恒頻恒壓無刷雙饋電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究

在能源消耗日益增長、環(huán)境污染日漸嚴(yán)重的今天,在當(dāng)今對可再生能源的開發(fā)利用中,風(fēng)能由于其突出的優(yōu)點而成為世界各國普遍重視的能源,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也成為各國學(xué)者競相研究的熱點.而其中變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)因其高效性和實用性正受到越來越多的重視.無刷雙饋電機是一種結(jié)構(gòu)簡單、堅固可靠、異同步通用的電機,可在無刷情況下實現(xiàn)雙饋.它具有功率因數(shù)可調(diào)、高效率的特點,比較適用于變速恒頻恒壓發(fā)電系統(tǒng)中.該文在傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電的基礎(chǔ)上,致力于研究變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù),以作為變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機用的籠型轉(zhuǎn)子型式的無刷雙饋電機為主要研究對象,進(jìn)行了深入的研究,主要包括以下幾方面:1.對國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電研究現(xiàn)狀作了較為全面的綜述,介紹了無刷雙饋電機發(fā)展概況和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.2.研究了無刷雙饋電機的原型及發(fā)展,基本結(jié)構(gòu)和運行原理,電磁設(shè)計特點.解釋了將無刷雙饋電機應(yīng)用于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的可行性和優(yōu)越性.探討了無刷雙饋電機的特性.3.首次推導(dǎo)了適用于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電無刷雙饋電機的功率控制數(shù)學(xué)模型提出無刷雙饋電機變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率控制策略.通過仿真分析驗證了模型和控制策略的正確性.4.研究了無刷雙饋電機作變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機運行時的定子功率繞組磁鏈定向矢量控制策略.5.在總結(jié)無刷雙饋電機傳統(tǒng)各種控制策略的基礎(chǔ)上,探討了智能控制在無刷雙饋電機的應(yīng)用.通過仿真分析驗證了模糊功率因數(shù)控制策略的正確性.

標(biāo)簽： 變速恒頻雙饋恒壓無刷

上傳時間： 2013-06-24

上傳用戶：bg6jsx
基于ARM的下運帶式輸送機軟制動系統(tǒng)的研究

隨著煤礦高產(chǎn)高效技術(shù)的推廣和應(yīng)用，井下長距離、大運量、大功率下運帶式輸送機的應(yīng)用越來越普遍。其中，解決好傾角較大（大于6°）的下運帶式輸送機的運行制動和安全制動問題對保障全礦安全、高效生產(chǎn)具有重要意義。本文在對國內(nèi)外現(xiàn)有下運帶式輸送機制動系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上，針對煤礦生產(chǎn)的特殊性，提出了基于ARM的嵌入式計算機控制液壓調(diào)速軟制動系統(tǒng)方案，所用元件可靠性和防爆性好，系統(tǒng)簡單，動態(tài)制動性能好；結(jié)合成熟的工業(yè)PID控制經(jīng)驗和智能控制理論，并依據(jù)制動控制方案，設(shè)計了一種模糊自適應(yīng)PID控制器用于控制電液比例調(diào)速閥的開口大小，其PID參數(shù)Kp、Ki和Kd可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行在線調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生改變時也可獲得較好的控制效果；在基于S3C44BOX的最小ARM系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計了系統(tǒng)控制信號的輸入、輸出方式及其電路；分析了實時操作系統(tǒng)μC/OS-ⅡBootLoader的設(shè)計及其在S3C44BOX上的移植過程；制動系統(tǒng)應(yīng)用軟件采用多任務(wù)機制，狀態(tài)檢測與控制任務(wù)并行運行，數(shù)據(jù)采集采用定時中斷的方式；系統(tǒng)可擴展性、可移植性好，控制算法容易實現(xiàn)多樣性且開發(fā)簡單、維護方便。該液壓調(diào)速軟制動系統(tǒng)可用于大型下運帶式輸送機的正常工作制動、緊急停車和斷電防止飛車事故發(fā)生的安全制動，對輸送機的輔助啟動也起重要作用。制動力矩依據(jù)輸送機載荷大小和輸送機制動減速時速度的變化進(jìn)行自動調(diào)整，制動曲線可調(diào)，輸送機減速時不產(chǎn)生較大沖擊、安全平穩(wěn)，并按照規(guī)定的減速度大小減速停車。

標(biāo)簽： ARM 帶式輸送機制動系統(tǒng) 軟

上傳時間： 2013-07-09

上傳用戶：幾何公差
基于ARM微處理器的通用電液系統(tǒng)數(shù)字控制器.pdf

電液控制作為液壓控制的一個新分支，因為其本身的特點正得到越來越廣泛的應(yīng)用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對電液控制技術(shù)提出了更高的要求，這必將促進(jìn)電液控制技術(shù)的發(fā)展。本文在教研室多年電液控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出開發(fā)通用型電液系統(tǒng)數(shù)字控制器。通過對電液控制技術(shù)的研究，了解電液系統(tǒng)的一般構(gòu)成，結(jié)合多個具體實例，本文提出數(shù)字式電液控制器概念，以ARM微處理器為硬件核心，采用多種智能控制算法解決電液系統(tǒng)閉環(huán)控制問題。數(shù)字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微處理器LPC2292為硬件核心，配有高速AD、DA轉(zhuǎn)換器。硬件設(shè)計注重通用性，具有多種輸入、輸出通道，可以采集和輸出多種、多個模擬量信號和數(shù)字量信。具有多種通信接口，可以實現(xiàn)近距離監(jiān)控或者遠(yuǎn)距離操控。人機交互通道豐富，具有報警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩(wěn)定性、可靠性。軟件設(shè)計采用UC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成多種智能控制算法，保證電液系統(tǒng)閉環(huán)控制取得良好的效果。開發(fā)模擬試驗系統(tǒng)，可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場的各種信號和閉環(huán)回路，實現(xiàn)實驗室調(diào)試。采用Visual Basic開發(fā)上位機軟件，配合控制器完成參數(shù)修改、保存，繪制實時監(jiān)控曲線，控制硬件等功能。控制器解決了電液系統(tǒng)多樣性難題，客服模擬控制的缺點。研發(fā)出模糊自整定PID算法，它成功解決了閉環(huán)控制過程中設(shè)定信號不斷變化的難題。經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)試，目前控制器已經(jīng)成功應(yīng)用于國內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗機和密煉機兩種電液系統(tǒng)，在這兩種系統(tǒng)中成功取代進(jìn)口國外模擬控制器，并且控制效果好于國外模擬控制器。關(guān)鍵詞：電液系統(tǒng)；ARM7；UC/OS-II；模糊自整定

標(biāo)簽： ARM 微處理器電液系統(tǒng)

上傳時間： 2013-05-31

上傳用戶：3233
基于ARM的模糊PID控制器在直流調(diào)速中的應(yīng)用

直流電動機由于具有良好的調(diào)速特性，寬廣的調(diào)速范圍，在某些要求調(diào)速的地方，特別是對調(diào)速性能指標(biāo)要求較高的場合，如軋鋼機、龍門刨床、高精度機床、電動汽車等中，得到了廣泛地應(yīng)用。國外這類調(diào)速系統(tǒng)的價格高，而國內(nèi)的同類產(chǎn)品性能指標(biāo)不夠穩(wěn)定，因此設(shè)計一個性能價格比較高的直流調(diào)速系統(tǒng)，對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。本文采用ARM S3C2410為控制芯片，以模糊PID為智能控制方法，設(shè)計了基于實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的直流電機調(diào)速系統(tǒng)。首先對模糊控制及嵌入式系統(tǒng)作了簡單介紹，構(gòu)建了模糊PID控制的直流電機調(diào)速系統(tǒng)模型，并在MATLAB環(huán)境下，對設(shè)計模型進(jìn)行了仿真，在仿真的基礎(chǔ)上設(shè)計了控制系統(tǒng)硬、軟件，主要包括MOSFET驅(qū)動、光電隔離、鍵盤顯示、轉(zhuǎn)速測量、H橋可逆控制部分等，并將嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ移植到該系統(tǒng)中，實現(xiàn)了對直流電機的良好調(diào)速性能。控制系統(tǒng)硬件實現(xiàn)模塊化設(shè)計，線路簡單，可靠性高。軟件設(shè)計采用可讀性強的C語言，自底層向上層的原則設(shè)計，程序邏輯性強、易于修改維護。以ARM為核心的控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，性價比高。仿真和試驗表明：基于模糊PID智能控制的直流電機調(diào)速方法是可行的，有很好的應(yīng)用前景。

標(biāo)簽： ARM PID 模糊控制器

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：yqq309
基于ARM的自動導(dǎo)引車設(shè)計

AGV(Automated Guided Vehicle)即自動導(dǎo)引車，是具備一定自主能力的運輸設(shè)備，在自動化物流系統(tǒng)和工廠自動化系統(tǒng)中具有重要的應(yīng)用價值。 AGV是一種高度自動化產(chǎn)品，它所涉及的技術(shù)包括針對特定用途的車體結(jié)構(gòu)、貨物移送機構(gòu)、路徑導(dǎo)引技術(shù)、貨位檢測技術(shù)、防碰撞技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)和控制技術(shù)。更深入的研究還包括多車協(xié)調(diào)與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、智能控制技術(shù)等。本文首先對AGV的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)與歸納，并分析了現(xiàn)有技術(shù)的特點與不足，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一個模擬貨物分揀的小型AGV系統(tǒng)。車體采用二輪驅(qū)動和前后萬向輪支承的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)靈活的轉(zhuǎn)向和快速移動。導(dǎo)引方式采用光電傳感器路徑導(dǎo)引，以計數(shù)方式實現(xiàn)貨位識別檢測。ARM是一種高性能的嵌入式微處理器，AGV控制系統(tǒng)采用了基于ARM7核的微控制器LPC2210，其豐富的片上資源可以很方便地實現(xiàn)AGV的所有檢測、信息處理及控制功能。利用LPC2210的串行通信功能，再配合無線通信模塊建立與PC機的通信聯(lián)系，通過PC機實現(xiàn)對AGV小車的控制與調(diào)度。制作完成后的AGV樣機在實驗室模擬環(huán)境下進(jìn)行了性能測試，其性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求。

標(biāo)簽： ARM 自動

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：cjl42111
基于FPGA的全數(shù)字激光測距信號處理

激光測距是一種非接觸式的測量技術(shù)，已被廣泛使用于遙感、精密測量、工程建設(shè)、安全監(jiān)測以及智能控制等領(lǐng)域。早期的激光測距系統(tǒng)在激光接收機中通過分立的單元電路處理激光發(fā)、收信號以測量光脈沖往返時間，使得開發(fā)成本高、電路復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy，精度以及可靠性相對較差，體積和重量也較大，且沒有與其他儀器相匹配的標(biāo)準(zhǔn)接口，上述缺陷阻礙了激光測距系統(tǒng)的普及應(yīng)用。本文針對激光測距信號處理系統(tǒng)設(shè)計了一套全數(shù)字集成方案，除激光發(fā)射、接收電路以外，將信號發(fā)生、信號采集、綜合控制、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸五個部分集成為一塊專用集成電路。這樣就不再需要DA轉(zhuǎn)換和AD轉(zhuǎn)換電路和濾波處理等模塊，可以直接對信號進(jìn)行數(shù)字信號處理。與分立的單元電路構(gòu)成的激光測距信號處琿相比，可以大大降低激光測距系統(tǒng)的成本，縮短激光測距的研制周期。并且由于專用集成電路帶有標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，可以直接與通信模塊連接，構(gòu)成激光遙測實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過LED實時顯示測距結(jié)果。這樣使得激光測距系統(tǒng)只需由激光器LD、接收PD和一片集成電路組成即可，提出了橋梁的位移監(jiān)測技術(shù)方法，并設(shè)計出一種針對橋梁的位移監(jiān)測的具有既便攜、有效又經(jīng)濟實用的監(jiān)測樣機。本文基于xil inx公司提供的開發(fā)環(huán)境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的開發(fā)版來設(shè)計的，提出一種基于方波的利用DCM(數(shù)字時鐘管理器)檢相的相位式測距方法；采用三把側(cè)尺頻率分別是30MHz、3MHz、lOkHz，對應(yīng)的測尺長度分別為5米、50米和15000米，對應(yīng)的精度分別為±0.02米、±0.5米和±5米。設(shè)計了一套激光測距全數(shù)字信號處理系統(tǒng)。為了證明本系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，另外設(shè)計了一套利用延時的方法來模擬激光光路，經(jīng)過測試，證明利用DCM檢相的相位式測距方法對于橋梁的位移監(jiān)測是可行的，測量精度和測量結(jié)果也滿足設(shè)計方案要求。

標(biāo)簽： FPGA 全數(shù)字信號處理激光測距

上傳時間： 2013-06-12

上傳用戶：fanboynet
發(fā)電機中性點接地電阻柜

AL-FNR系列發(fā)電機中性點接地電阻柜我公司擁有技術(shù)優(yōu)秀的研發(fā)隊伍和精良的設(shè)備,引進(jìn)并消化國外先進(jìn)技術(shù),長期致力于對中性點接地技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)，對降低電網(wǎng)過電壓、提高電網(wǎng)的安全性、可靠性，具有良好的效果。我公司以進(jìn)口特殊不銹鋼合金材料，開發(fā)生產(chǎn)的系列不銹鋼中性點接地電阻柜。產(chǎn)品具有精度高，線性度好，運行可靠，安裝方便，外形美觀等特點，已廣泛用于許多國家重點工程。所生產(chǎn)的0.4KV～35KV發(fā)電機中性點接地電阻柜是發(fā)電機組中采用高阻接地的專用成套裝置。 AL-FNR型發(fā)電機中性點電阻柜連接在發(fā)電機中性點上，當(dāng)電網(wǎng)或發(fā)電機定子繞組發(fā)生單相接地故障時，向接地點提供附加阻性電流，使接地點電流由容性變成阻容性電流，從而保證產(chǎn)生的過電壓不超過2.6倍的相電壓。 1、精心設(shè)計、保護到位 AL-FNR型發(fā)電機中性點電阻柜連接在發(fā)電機中性點與地之間，當(dāng)電網(wǎng)或發(fā)電機定子繞組發(fā)生單相接地故障時，向接地點提供附加阻性電流，使接地點電流由容性變成阻容性電流，從而保證產(chǎn)生的過電壓不超過2.6倍的相電壓。 2、專業(yè)保護，避免燒損發(fā)電機鐵芯 AL-FNR型發(fā)電機中性點電阻柜在設(shè)計參數(shù)時，力求將總的接地電流控制在15A以內(nèi)，不僅可以滿足繼電保護靈敏度的要求，同時也可減輕發(fā)電機定子繞組接地時鐵芯的損傷。 3、結(jié)構(gòu)緊湊，元器件性能優(yōu)異 AL-FNR型發(fā)電機中性點電阻柜將零散的單相變壓器、電阻器、電流互感器、接地保護輸出端子等電器設(shè)備整體組合在一個封閉金屬柜內(nèi)，并可選配隔離開關(guān)、避雷器，智能保護儀表等成套供貨；安全可靠性高，布置清晰整齊，便于安裝調(diào)試及操作維護。裝置采用的單相變壓器為干式絕緣變壓器，工作性能穩(wěn)定，抗沖擊能力強。變壓器二次側(cè)采用不銹鋼材料電阻。 4、監(jiān)控功能齊全，并提供模擬量輸出 AL-FNR型發(fā)電機中性點電阻柜是0.4KV～35KV發(fā)電機中性點接地電阻柜是發(fā)電機組中采用高阻接地的專用成套裝置，可選配電流和動作記錄儀等智能控制儀表，正常時可監(jiān)測中性點不平衡電流，出現(xiàn)單相接地故障時，可記錄動作次數(shù)；且可為保護和監(jiān)控系統(tǒng)提供模擬量輸出。 5、性能可靠，維護簡便 AL-FNR型發(fā)電機中性點電阻柜中裝設(shè)干式單相接地變壓器及相應(yīng)的大容量電阻器，柜中還可裝設(shè)單相隔離開關(guān)，以便在進(jìn)行檢修或?qū)嶒灂r隔離電源。 6、技術(shù)力量雄厚，服務(wù)周到我公司為中性點設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)廠家，技術(shù)力量雄厚，售前的技術(shù)交流咨詢可隨時到位；售后的安裝技術(shù)指導(dǎo)可按用戶要求及時進(jìn)行。

標(biāo)簽： 發(fā)電機中性點接地電阻柜

上傳時間： 2013-10-17

上傳用戶：王楚楚
單線電子開關(guān)供電的解決方案

　　單線電子開關(guān)有著廣闊的應(yīng)用前景：一方面它可以直接代換家居中非常普及的墻壁開關(guān)，安裝和代換都很方便;另一方面還可以方便地實現(xiàn)遙控或智能控制。然而，正因為只有單線進(jìn)出，在開關(guān)閉合時，開關(guān)兩端電壓幾乎為零，電子開關(guān)的自身供電難以解決;況且又由于開關(guān)所控制的負(fù)載不確定性，使得這個問題難上加難。筆者設(shè)計并制作了一款單線電子開關(guān)的電源電路，巧妙的解決了這一難題。現(xiàn)介紹給大家。

標(biāo)簽： 單線供電電子開關(guān) 方案

上傳時間： 2014-01-11

上傳用戶：tianjinfan
基于單片機與ADS1121的示波器數(shù)字多用表實現(xiàn)

以ＦＰＧＡ為數(shù)字邏輯平臺，借助繼電器矩陣和多路模擬開關(guān)，以ＡＤＳ１２１１為核心，在單片機控制下，聯(lián)合實現(xiàn)手持式虛擬／智能存儲示波表中數(shù)字多用表功能，實驗表明該設(shè)計是行之有效的。文中介紹了數(shù)字多用表的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，重點討論了其測量電路和智能控制方案。 Abstract: Ｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒｉｎｖｉｒｔｕａｌ／ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｄｉｇｉｔａｌ－ｏｓｃｉｌｌｏｒｇａｐｈｗａｓｆｕｌｆｉｌｌｅｄ, ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｃｏｍｐｕｔｅｒｂｙｒｅｌａｙｍａｔｒｉｘａｎｄａｎａｌｏｇｕｅｓｗｉｔｃｈｅｓ,ｉｎｗｈｉｃｈＦＰＧＡｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｄｉｇｉｔａｌｌｏｇｉｃａｌｐｌｏｔ-ｆｏｒｍ, ＡＤＳ１２１１ｆｏｒｋｅｒｎｅｌｃｈｉｐ, ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈｏｗｅｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｗａｓｆｅａｓｉｂｌｅ, ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗａｓｐｒｅｓｅｎｔ-ｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ, ｍｅａｓｕｒｅｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｉｎｔｅｌｌｅｃｔｃｏｎｔｒｏｌｐｌａｎｏｆｄｉｇｉｔａｌｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒｗｅｒｅｍａｉｎｌｙｇｉｖｅｎ．

標(biāo)簽： 1121 ADS 單片機示波器

上傳時間： 2013-11-02

上傳用戶：瓦力瓦力hong