在工業(yè)過程中,許多對象具有滯后特性,由于純滯后的存在,使得系統(tǒng)的超調量變大,調節(jié)時間變長。因此滯后過程被公認為較難控制的對象,而且純滯后占整個動態(tài)過程的時間越長,難控的程度越大。所以大純滯后對象的控制一直是困擾自動控制和計算機應用領域的一大難題。而這類對象又廣泛存在于石油、化工、釀造、制藥、冶金等工業(yè)生產過程中。因此對該問題的研究具有重大的實際意義。 傳統(tǒng)的PID配合Smith預估補償器的控制方法,對模型誤差反映比較靈敏,當存在建模誤差或干擾時,控制效果并不能取得令人滿意的效果。近年來隨著模糊控制、神經網絡控制等智能控制研究的不斷深入,有些學者將它們與Smith預估控制、PID控制及預測控制等相結合,提出了針對不確定大滯后系統(tǒng)的新的控制方法。雖然有些控制方案效果不錯,但系統(tǒng)的復雜程度和調試難度也隨之增加。因此設計簡單、快速、可靠的控制器,仍是一個重大課題。 本文首先介紹了大滯后過程的控制特點,概述了常用的大滯后過程的控制方法及其優(yōu)缺點。接著概要地介紹了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點、發(fā)展歷史、現狀及前景。并針對性地介紹了ARM控制器的概況以及它的應用領域。然后本文針對大滯后對象提出了自抗擾控制器與Smith預估補償器相結合的設計方案。通過仿真對比了本方案、PID配合Smith預估補償器及單一的自抗擾控制器的控制效果,表明自抗擾控制器與Smith預估補償器的結合有效地改善了大滯后對象的控制效果,增強了系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾能力。為驗證該控制方案的實際控制效果,我們以PCT-II型過程控制實驗裝置中的具有大滯后特性的盤管內部的溫度為被控對象,以JX44BO開發(fā)板作為主要的控制平臺設計并完成大滯后控制實驗。所以接下來本文介紹了實現這個嵌入式溫度大滯后控制系統(tǒng)所涉及到的硬件平臺、系統(tǒng)框圖以及實驗內容。然后本文介紹了嵌入式控制平臺的控制界面以及各個主要功能的程序的實現,以及遠程客戶端程序在以太網通訊方面的程序實現和遠程客戶端程序的操作界面。最后本文給出了本次實驗的參數設置以及最終的實驗結果。實驗結果表明在實際應用中本文所提出的方案對于大滯后對象具有較好的控制效果。
標簽: ARM 控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-11
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超聲波流量計以非接觸、精度高、使用方便等優(yōu)點,在氣象、石油、化工、醫(yī)藥、水資源管理等領域獲得了廣泛的應用。近年來,隨著數字處理技術和微處理器技術的發(fā)展,超聲波流量計作為一種測量儀表也得到了長足進步。本課題將ARM微控制器用于流量測量儀表的研制,拓展了儀表的開發(fā)空間,符合嵌入式技術的發(fā)展方向。 本文詳細介紹了超聲波時差法流量測量原理及基于LPC2214的超聲波流量計系統(tǒng)設計方案和軟硬件實現方法,并對測時算法進行了詳細討論。通過分析和借鑒國外超聲波流量測量的先進技術和方法,得出了改進的時差法測量方案。系統(tǒng)硬件設計了超聲波發(fā)射、接收及放大電路,采用高速模數轉換器數字化接收信號,并對ARM系統(tǒng)電路中的電源電路,存儲器電路,通信接口電路等進行了詳細介紹。系統(tǒng)軟件詳細分析了嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的移植方法,給出構建ARM-uClinux平臺的步驟,并基于此平臺,完成了系統(tǒng)軟件設計。測時算法運用數字濾波技術提高信號信噪比,采用方差比檢驗方法和插值算法,提高測時定位精度。 系統(tǒng)設計良好的人機交互界面和通信調試接口,提高了ARM系統(tǒng)的軟件開發(fā)調試效率;在保證流量計系統(tǒng)功能的同時,盡量簡化硬件電路設計,降低研制成本,使設計更具合理性。
上傳時間: 2013-04-24
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X射線衍射儀目前被廣泛應用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教學、材料生產等諸多領域。而X射線管是X衍射儀的關鍵部件之一,X射線被激發(fā)時會產生兩種譜線:特征譜線和連續(xù)譜線。X射線管的工作狀態(tài)決定能否產生符合實驗要求的X射線特征譜線和連續(xù)譜線,這就要求我們對X射線管的工作狀態(tài)進行精確控制。 本文根據X射線管工作狀態(tài)和衍射儀相關功能的要求,提出了基于ARM和uCOS-Ⅱ的衍射儀高壓控制系統(tǒng)的設計方案,并在分析和研究的基礎上,實現并驗證了該方案。該系統(tǒng)以ARM為主控制芯片,結合CPLD芯片,完成對X射線管工作狀態(tài)的控制和其它相關功能的控制。由于多任務的需要,在ARM的基礎上引入了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-Ⅱ。具體的,本文完成了相應原理圖和印刷電路板的設計。在ARM7芯片LPC2378上,完成了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-II的移植;在uCOS-II操作系統(tǒng)上,通過對ARM芯片編程,實現了對X射線管的工作狀態(tài)進行精確控制,以及光閘、水循環(huán)等相關功能的控制。 上述系統(tǒng)已通過實際的安裝調試。測試結果表明,該系統(tǒng)能夠滿足設計要求,實現全部的預期功能,可完成對X射線管的工作狀態(tài)的精確控制,和衍射儀相關功能的控制。
上傳時間: 2013-04-24
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溫度的測量和控制在工業(yè)生產中有廣泛的應用,尤其在石油、化工、電力、冶金等工業(yè)領域中,對溫度的測量和監(jiān)控是非常重要的一個環(huán)節(jié),溫度參數是工業(yè)控制中的一項重要的指標。 本文主要研究了基于ARM9架構的嵌入式Linux系統(tǒng)在工業(yè)領域中各種爐溫控制場合中的應用。目前控制方案主要是采用傳統(tǒng)的PLC和單片機進行控制。PLC主要是針對單項工程或者重復數極少的項目,靈活性相對不足,并且體積大,成本相對較高;而單片機主要用于小型設備的控制,具有成本低,功耗低,效率高的特點,但可移植性較差。為了適應信息產業(yè)的發(fā)展,新技術革新以及產業(yè)的專業(yè)化現代化的發(fā)展,本文針對PLC和單片機控制的優(yōu)缺點和應用場合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux操作系統(tǒng)相結合的嵌入式溫度控制系統(tǒng),具有系統(tǒng)擴展性強、可靠性高、響應速度快、體積小等特點,為用戶提供了一種新型的控制方案。 本文首先論述了嵌入式操作系統(tǒng)的組成,接著設計了溫度控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng),主要包括CPU模塊、模擬電路模塊、存儲模塊和通信模塊四個部分:在對溫度控制系統(tǒng)的軟件部分的設計中,主要是針對Boot-Loader的移植、Linux內核移植、根文件系統(tǒng)的定制、驅動程序的編寫和應用程序的編寫五部分進行設計。 系統(tǒng)功能主要是循環(huán)采集AD通道數據,上傳AD數據到服務器,接收服務器下發(fā)的控制數據包,記錄日志等。通過在線運行測試,該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,采集和控制效果良好,可有效降低了生產成本和工人的勞動強度,為安全生產提供保證。
標簽: ARM 嵌入式 溫度控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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特點: 精確度0.1%滿刻度 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT類比輸出功能 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(input/output/power) 寬范圍交直流兩用電源設計 尺寸小,穩(wěn)定性高
上傳時間: 2014-12-23
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AL-FGB系列復合式過電壓保護器 AL-FGB型三相復合式過電壓保護器(簡稱AL-FGB)是我公司針對現行各類過電壓保護器保護弱點而研制的新一代專利產品,將組容吸收器和避雷器的功能有機結合在一起,專用于35KV及以下中壓電網中,主要用來吸收真空斷路器、真空接觸器在開斷感性負載時產生的高頻操作過電壓,同時具有吸收大氣過電壓及其他形式的暫態(tài)沖擊過電壓的功能; 因此具備一系列其它類型過電壓保護器無法比擬的優(yōu)點。可廣泛地應用于真空斷路器操作的電動機、電抗器、變壓器等配電線路中。 該產品使過電壓保護器的整體功能實現了重大突破,是目前功能最全面、保護最完善的產品。符合國家產業(yè)政策及國家電氣產品無油化、小型化、節(jié)能環(huán)保等發(fā)展趨勢,具有顯著的技術經濟效益和廣泛的社會效益,是我國電力建設尤其是城鄉(xiāng)電網改造急需的產品。 該產品廣泛應用于發(fā)電廠、變(配)電站、各種水利設施、礦山、石油、化工、冶金以及其他各類工業(yè)企業(yè)等。
標簽: 過電壓保護器
上傳時間: 2013-10-11
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特點(FEATURES) 精確度0.1%滿刻度 (Accuracy 0.1%F.S.) 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A| (Math functioA+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi&Lo)/|A|/etc.....) 16 BIT 類比輸出功能(16 bit DAC isolating analog output function) 輸入/輸出1/輸出2絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(Dielectric strength 2KVac/1min. (input/output1/output2/power)) 寬范圍交直流兩用電源設計(Wide input range for auxiliary power) 尺寸小,穩(wěn)定性高(Dimension small and High stability)
上傳時間: 2013-11-24
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/*--------- 8051內核特殊功能寄存器 -------------*/ sfr ACC = 0xE0; //累加器 sfr B = 0xF0; //B 寄存器 sfr PSW = 0xD0; //程序狀態(tài)字寄存器 sbit CY = PSW^7; //進位標志位 sbit AC = PSW^6; //輔助進位標志位 sbit F0 = PSW^5; //用戶標志位0 sbit RS1 = PSW^4; //工作寄存器組選擇控制位 sbit RS0 = PSW^3; //工作寄存器組選擇控制位 sbit OV = PSW^2; //溢出標志位 sbit F1 = PSW^1; //用戶標志位1 sbit P = PSW^0; //奇偶標志位 sfr SP = 0x81; //堆棧指針寄存器 sfr DPL = 0x82; //數據指針0低字節(jié) sfr DPH = 0x83; //數據指針0高字節(jié) /*------------ 系統(tǒng)管理特殊功能寄存器 -------------*/ sfr PCON = 0x87; //電源控制寄存器 sfr AUXR = 0x8E; //輔助寄存器 sfr AUXR1 = 0xA2; //輔助寄存器1 sfr WAKE_CLKO = 0x8F; //時鐘輸出和喚醒控制寄存器 sfr CLK_DIV = 0x97; //時鐘分頻控制寄存器 sfr BUS_SPEED = 0xA1; //總線速度控制寄存器 /*----------- 中斷控制特殊功能寄存器 --------------*/ sfr IE = 0xA8; //中斷允許寄存器 sbit EA = IE^7; //總中斷允許位 sbit ELVD = IE^6; //低電壓檢測中斷控制位 8051
上傳時間: 2013-10-30
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TLC2543是TI公司的12位串行模數轉換器,使用開關電容逐次逼近技術完成A/D轉換過程。由于是串行輸入結構,能夠節(jié)省51系列單片機I/O資源;且價格適中,分辨率較高,因此在儀器儀表中有較為廣泛的應用。 TLC2543的特點 (1)12位分辯率A/D轉換器; (2)在工作溫度范圍內10μs轉換時間; (3)11個模擬輸入通道; (4)3路內置自測試方式; (5)采樣率為66kbps; (6)線性誤差±1LSBmax; (7)有轉換結束輸出EOC; (8)具有單、雙極性輸出; (9)可編程的MSB或LSB前導; (10)可編程輸出數據長度。 TLC2543的引腳排列及說明 TLC2543有兩種封裝形式:DB、DW或N封裝以及FN封裝,這兩種封裝的引腳排列如圖1,引腳說明見表1 TLC2543電路圖和程序欣賞 #include<reg52.h> #include<intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit clock=P1^0; sbit d_in=P1^1; sbit d_out=P1^2; sbit _cs=P1^3; uchar a1,b1,c1,d1; float sum,sum1; double sum_final1; double sum_final; uchar duan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; uchar wei[]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; void delay(unsigned char b) //50us { unsigned char a; for(;b>0;b--) for(a=22;a>0;a--); } void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d) { P0=duan[a]|0x80; P2=wei[0]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[b]; P2=wei[1]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[c]; P2=wei[2]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[d]; P2=wei[3]; delay(5); P2=0xff; } uint read(uchar port) { uchar i,al=0,ah=0; unsigned long ad; clock=0; _cs=0; port<<=4; for(i=0;i<4;i++) { d_in=port&0x80; clock=1; clock=0; port<<=1; } d_in=0; for(i=0;i<8;i++) { clock=1; clock=0; } _cs=1; delay(5); _cs=0; for(i=0;i<4;i++) { clock=1; ah<<=1; if(d_out)ah|=0x01; clock=0; } for(i=0;i<8;i++) { clock=1; al<<=1; if(d_out) al|=0x01; clock=0; } _cs=1; ad=(uint)ah; ad<<=8; ad|=al; return(ad); } void main() { uchar j; sum=0;sum1=0; sum_final=0; sum_final1=0; while(1) { for(j=0;j<128;j++) { sum1+=read(1); display(a1,b1,c1,d1); } sum=sum1/128; sum1=0; sum_final1=(sum/4095)*5; sum_final=sum_final1*1000; a1=(int)sum_final/1000; b1=(int)sum_final%1000/100; c1=(int)sum_final%1000%100/10; d1=(int)sum_final%10; display(a1,b1,c1,d1); } }
上傳時間: 2013-11-19
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#include<iom16v.h> #include<macros.h> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uint a,b,c,d=0; void delay(c) { for for(a=0;a<c;a++) for(b=0;b<12;b++); }; uchar tab[]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
上傳時間: 2013-10-21
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