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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紋理映射在計算機圖形計算中屬于光柵化階段,處理的是像素,主要的特點是數據的吞吐量大,對實時系統來說轉換的速度是一個關鍵的因素,人們尋求各種加速算法來提高運算速度。傳統的方法是用更快的處理器,并行算法或專用硬件。隨著數字技術的發展,尤其是可編程邏輯門陣列(FPGAs)的發展,提供了一種新的加速方法。FPGAs在密度和性能上都有突破性的發展,當前的FPGA芯片已經能夠運算各種圖形算法,而在速度上與專用的圖形卡硬件相同。因此,FPGA芯片非常適合這項工作。 本文主要工作包括以下幾個方面: 1、本文提出了一種MIPmapping紋理映射優化方法,改進了MIPmapping映射細化層次算法及紋理圖像的存儲方式,減少紋理尋址的計算量,提高紋理存儲的相關性。詳細內容請閱讀第三章。 2、提出了一種MIPmapping紋理映射優化方法的硬件實現方案,該方案針對移動設備對功耗和面積的要求,以及分辨率不高的特點,在參數空間到紋理地址的計算中用定點數來實現。詳細內容請閱讀第四章。 3、實現了紋理映射流水線單元紋理地址產生電路,及紋理濾波電路的FPGA設計,并給出設計的綜合和仿真結果。詳細內容請閱讀第五章4、實現了符合IEEE 754單精度標準的乘法、乘累加及除法運算器電路。乘法器采用改進型Booth編碼電路以減少部分積數量,用Wallace對部分積進行壓縮;乘累加器采用multiply-add fused算法,對關鍵路徑進行了優化;除法器為基于改進型泰勒級數展開的查找表結構實現,查找表尺寸只有208字節,電路為固定時延,在電路尺寸、延時及復雜度方面進行了較好的平衡。
上傳時間: 2013-04-24
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主版上有很多PCI的介面可以利用,他的LAYOUT有一些注意事項及必須處理走線的特性阻抗才可以讓系統穩定。
上傳時間: 2013-06-14
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單片機方面大量常用優秀源代碼和說明 ACM-12864漢字液晶顯示驅動程序 Ad_da轉換 ADC0809 adc2051 AD轉換類 C51_table DES算法演示 I2c總線 IIC LED顯示 編程規范與范例 步進電機 查表 串行通信 打印 代碼運算類 代碼轉換 單片機經驗談 單片機直接驅動液晶顯示 電機pwm控制 電機控制 定浮點子程序庫 定時與中斷 二進制數運算 匯編與c的銜接 鍵盤掃描程序 鍵盤與顯示 交通燈 抗干擾 濾波 排序 排序類 頻率計 軟件工程 實用子程序 數字多用表 數字頻率計 通訊 顯示子程序 延時 移位除 音樂 應用類 源程序 在線下載器源程序 中斷應用 自動往返小汽車 51單片機子程序.exe AT90S8515打鈴程序.
上傳時間: 2013-04-24
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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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OCL功率放大器即為無輸出電容功率放大器。采用兩組電源供電,使用了正負電源,在電壓不太高的情況下,也能獲得比較大的輸出功率,省去了輸出端的耦合電容。使放大器低頻特性得到擴展。OCL功放電路也是定壓式輸出電路,其電路由于性能比較好,所以廣泛地應用在高保真擴音設備中
上傳時間: 2013-04-24
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生物醫學信號是源于一個生物系統的一類信號,像心音、腦電、生物序列和基因以及神經活動等,這些信號通常含有與生物系統生理和結構狀態相關的信息,它們對這些系統狀態的研究和診斷具有很大的價值。信號拾取、采集和處理的正確與否直接影響到生物醫學研究的準確性,如何有效地從強噪聲背景中提取有用的生物醫學信號是信號處理技術的重要問題。 設計自適應濾波器對帶有工頻干擾的生物醫學信號進行濾波,從而消除工頻干擾,獲得最佳的濾波效果是本研究要解決的問題。生物醫學信號具有信號弱、噪聲強、頻率范圍較低、隨機性強等特點。由于心電(electrocardiogram,ECG)信號的確定性、穩定性、規則性都比其他生物信號高,便于準確評估和檢測濾波效果,本研究采用ECG信號作為原始的模板信號。 本研究將新的電子芯片技術與現代信號處理技術相結合,從過去單一的軟件算法研究,轉向軟件與硬件結合,從而提高自適應速度和精度,而且可以使系統的開發周期縮短、成本降低、容易升級和變更。 采用現場可編程邏輯器件(Field Programmable Gate Array,FPGA)作為新的ECG快速提取算法的硬件載體,加快信號處理的速度。為了將ECG快速提取算法轉換為常用的適合于FPGA芯片的定點數算法,研究中詳細分析了定點數的量化效應對自適應噪聲消除器的影響,以及對浮點數算法和定點數算法的復合自適應濾波器的各種參數的選擇,如步長因子和字長選擇。研究中以定點數算法中的步長因子和字長選擇,作為FPGA設計的基礎,利用串并結合的硬件結構實現自適應濾波器,并得到了預期的效果,準確提取改善后的ECG信號。 研究中,在MATLAB(Matrix Laboratry)軟件的環境下模擬,選取帶有50Hz工頻干擾的不同信噪比的ECG原始信號,在浮點數情況下,原始信號通過采用最小均方LMS(LeastMean Squares)算法的浮點數自適應濾波器后,根據信噪比的改善和收斂速度,確定不同的最佳μ值,并在定點數情況下,在最佳μ值的情況下,原始信號通過采用LMs算法的定點數自適應濾波器后,根據信噪比的改善效果和采用硬件的經濟性,確定最佳的定點數。并了解LMS算法中步長因子、定點數字長值對信號信噪比、收斂速度和硬件經濟性的影響。從而得出針對含有工頻干擾的不同信噪比的原始ECG,應該采用什么樣的μ值和什么樣的定點數才能對原始ECG的改善和以后的硬件實現取得最佳的效果,并根據所得到的數據和結果,在FPGA上實現自適應濾波器,使自適應濾波器能對帶有工頻干擾的ECG原始信號有最佳的濾波效果。
上傳時間: 2013-04-24
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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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