為提高靜變電源輸出電壓的質量,研究了一種自整定模糊PID控制方法。該方法將模糊控制優良的動態性能、靈活的控制特性和PID穩態控制性能的優勢相結合,實時地對系統控制量進行調整。在Matlab/Simulink環境下,對于模糊PID和常規PID在靜變電源控制中的應用分別進行了仿真。仿真結果表明,模糊PID控制器減少了超調量,抗干擾性和魯棒性強,系統的動態、穩態性能得到了很大程度的提高。
上傳時間: 2014-12-24
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模塊電源的電氣性能是通過一系列測試來呈現的,下列為一般的功能性測試項目,詳細說明如下: 電源調整率(Line Regulation) 負載調整率(Load Regulation) 綜合調整率(Conmine Regulation) 輸出漣波及雜訊(Ripple & Noise) 輸入功率及效率(Input Power, Efficiency) 動態負載或暫態負載(Dynamic or Transient Response) 起動(Set-Up)及保持(Hold-Up)時間 常規功能(Functions)測試 1. 電源調整率 電源調整率的定義為電源供應器于輸入電壓變化時提供其穩定輸出電壓的能力。測試步驟如下:于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩定后,分別于低輸入電壓(Min),正常輸入電壓(Normal),及高輸入電壓(Max)下測量并記錄其輸出電壓值。 電源調整率通常以一正常之固定負載(Nominal Load)下,由輸入電壓變化所造成其輸出電壓偏差率(deviation)的百分比,如下列公式所示: [Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 2. 負載調整率 負載調整率的定義為開關電源于輸出負載電流變化時,提供其穩定輸出電壓的能力。測試步驟如下:于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩定后,測量正常負載下之輸出電壓值,再分別于輕載(Min)、重載(Max)負載下,測量并記錄其輸出電壓值(分別為Vo(max)與Vo(min)),負載調整率通常以正常之固定輸入電壓下,由負載電流變化所造成其輸出電壓偏差率的百分比,如下列公式所示: [Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 3. 綜合調整率 綜合調整率的定義為電源供應器于輸入電壓與輸出負載電流變化時,提供其穩定輸出電壓的能力。這是電源調整率與負載調整率的綜合,此項測試系為上述電源調整率與負載調整率的綜合,可提供對電源供應器于改變輸入電壓與負載狀況下更正確的性能驗證。 綜合調整率用下列方式表示:于輸入電壓與輸出負載電流變化下,其輸出電壓之偏差量須于規定之上下限電壓范圍內(即輸出電壓之上下限絕對值以內)或某一百分比界限內。 4. 輸出雜訊 輸出雜訊(PARD)系指于輸入電壓與輸出負載電流均不變的情況下,其平均直流輸出電壓上的周期性與隨機性偏差量的電壓值。輸出雜訊是表示在經過穩壓及濾波后的直流輸出電壓上所有不需要的交流和噪聲部份(包含低頻之50/60Hz電源倍頻信號、高于20 KHz之高頻切換信號及其諧波,再與其它之隨機性信號所組成)),通常以mVp-p峰對峰值電壓為單位來表示。 一般的開關電源的規格均以輸出直流輸出電壓的1%以內為輸出雜訊之規格,其頻寬為20Hz到20MHz。電源實際工作時最惡劣的狀況(如輸出負載電流最大、輸入電源電壓最低等),若電源供應器在惡劣環境狀況下,其輸出直流電壓加上雜訊后之輸出瞬時電壓,仍能夠維持穩定的輸出電壓不超過輸出高低電壓界限情形,否則將可能會導致電源電壓超過或低于邏輯電路(如TTL電路)之承受電源電壓而誤動作,進一步造成死機現象。 同時測量電路必須有良好的隔離處理及阻抗匹配,為避免導線上產生不必要的干擾、振鈴和駐波,一般都采用雙同軸電纜并以50Ω于其端點上,并使用差動式量測方法(可避免地回路之雜訊電流),來獲得正確的測量結果。 5. 輸入功率與效率 電源供應器的輸入功率之定義為以下之公式: True Power = Pav(watt) = Vrms x Arms x Power Factor 即為對一周期內其輸入電壓與電流乘積之積分值,需注意的是Watt≠VrmsArms而是Watt=VrmsArmsxP.F.,其中P.F.為功率因素(Power Factor),通常無功率因素校正電路電源供應器的功率因素在0.6~0.7左右,其功率因素為1~0之間。 電源供應器的效率之定義為為輸出直流功率之總和與輸入功率之比值。效率提供對電源供應器正確工作的驗證,若效率超過規定范圍,即表示設計或零件材料上有問題,效率太低時會導致散熱增加而影響其使用壽命。 6. 動態負載或暫態負載 一個定電壓輸出的電源,于設計中具備反饋控制回路,能夠將其輸出電壓連續不斷地維持穩定的輸出電壓。由于實際上反饋控制回路有一定的頻寬,因此限制了電源供應器對負載電流變化時的反應。若控制回路輸入與輸出之相移于增益(Unity Gain)為1時,超過180度,則電源供應器之輸出便會呈現不穩定、失控或振蕩之現象。實際上,電源供應器工作時的負載電流也是動態變化的,而不是始終維持不變(例如硬盤、軟驅、CPU或RAM動作等),因此動態負載測試對電源供應器而言是極為重要的??删幊绦螂娮迂撦d可用來模擬電源供應器實際工作時最惡劣的負載情況,如負載電流迅速上升、下降之斜率、周期等,若電源供應器在惡劣負載狀況下,仍能夠維持穩定的輸出電壓不產生過高激(Overshoot)或過低(Undershoot)情形,否則會導致電源之輸出電壓超過負載組件(如TTL電路其輸出瞬時電壓應介于4.75V至5.25V之間,才不致引起TTL邏輯電路之誤動作)之承受電源電壓而誤動作,進一步造成死機現象。 7. 啟動時間與保持時間 啟動時間為電源供應器從輸入接上電源起到其輸出電壓上升到穩壓范圍內為止的時間,以一輸出為5V的電源供應器為例,啟動時間為從電源開機起到輸出電壓達到4.75V為止的時間。 保持時間為電源供應器從輸入切斷電源起到其輸出電壓下降到穩壓范圍外為止的時間,以一輸出為5V的電源供應器為例,保持時間為從關機起到輸出電壓低于4.75V為止的時間,一般值為17ms或20ms以上,以避免電力公司供電中于少了半周或一周之狀況下而受影響。 8. 其它 在電源具備一些特定保護功能的前提下,還需要進行保護功能測試,如過電壓保護(OVP)測試、短路保護測試、過功保護等
上傳時間: 2013-10-22
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為了研究既簡單又具有優良動、靜態性能的逆變電源控制方案,介紹一套全新的帶有自適應功能的逆變電源模糊參數自整定系統,并通過MATLAB/SIMULINK仿真實驗驗證了該方法能夠出色滿足各項苛刻性能指標要求,具有十分廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-11-22
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掌握變配電所控制、測量和信號設計要求; 2 掌握電氣設備和線路繼電保護的配置、整定計算及選型的原則; 3 熟悉變配電所自動裝置及綜合自動化的設計要求
上傳時間: 2013-10-10
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論述了多點定鬧電子日歷鐘系統的設計,在VRS51L3074單片機的控制下,使用串行時鐘芯片 DS12887,實現時間和鬧鐘的設置功能。
上傳時間: 2013-10-08
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在冶金、化工,機械等各類工業控制中,電加熱爐都得到了廣泛的應用。目前國內的電加熱爐溫度控制器大多還停留在國際60年代水平,仍在使用繼電一接觸器控制或常規PID控制,自動化程度低,動態控制精度差,滿足不了日益發展的工藝技術要求。電加熱爐的溫度是生產工藝的一項重要指標,溫度控制的好壞將直接影響產品的質量。電加熱爐由電阻絲加熱,溫度控制具有非線性、大滯后、大慣性、時變性、升溫尊向性等特點。而且,在實際應用和研究中,電加熱爐溫度控制遇到了很多困難:第一,很難建立精確的數學模型:第二,不能很好地解決非線性、大滯后等問題。以精確數學模型為基礎地經典控制理論和現代控制論在解決這些問題時遇到了極大地困難,而以語言規則模型(IF—THEN)為基礎的模糊控制理論卻是解決上述問題的有效途徑和方法。國內現有的一些模糊設計方法大多存在不同缺點,而且真正把理論研究應用到實際系統的也較少。所以,深入研究在電加熱爐系統控制中具體模糊控制設計理論是十分必要的。本文針對電加熱爐這一控制對象,以Ts.94—1型號的箱形電加熱爐為參考對象,分別采用工業控制中普遍使用的PID控制、經常見到的模糊控制策略,如基本模糊控制,對其進行仿真實驗,比較,并進行了理論分析。針對上述電加熱爐控制中存在的問題,本文設計了雙模糊控制器。雙模糊控制器在參數自整定模糊控制理論的基礎上,對比例因子進行調整,克服原算法復雜麗不實用的特點,根據電加熱爐不同的工作狀態采用不同的模糊控制器,提高了控制精度,改善了控制效果。本文把模糊控制與神經網絡技術相結合,利用神經網絡很強的學習能力和自適應能力,建立了自適應神經模糊推理系統。把不依賴精確數學模型的模糊控制系統與有價值的經驗數據或參考模型相結合,彌補了模糊控制的不足,使模糊控制系統更能發揮其強大優勢,控制效果理想。在實踐應用方面,以電加熱爐為控制對象,開發了89C51單片機模糊控制器,主要進行了硬件和軟件的設計。
上傳時間: 2013-10-28
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摘要:文章介紹了單片機控制系統溫度“數字化”的概念,描述了溫度“數字化”與“數字處理”的—般方法的過程與系-e3Ui案,闡述了一種新穎溫度“數字化”的思路與方法并歸納了這種方法的主要特點。關鍵詞:溫度;數字化;數字處理
上傳時間: 2013-11-05
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電加熱爐是典型工業過程控制對象,其溫度控制具有升溫單向性,大慣性,純滯后,時變性等特點,很難用數學方法建立精確的模型和確定參數。而PID控制因其成熟,容易實現,并具有可消除穩態誤差的優點,在大多數情況下可以滿足系統性能要求,但其性能取決于參數的整定情況。且快速性和超調量之間存在矛盾,使其不一定滿足快速升溫、超調小的技術要求。模糊控制在快速性和保持較小的超調量方面有著自身的優勢,但其理論并不完善,算法復雜,控制過程會存在穩態誤差。 將模糊控制算法引入傳統的加熱爐控制系統構成智能模糊控制系統,利用模糊控制規則自適應在線修改PID參數,構成模糊自整定:PID控制系統,借此提高其控制效果。 基于PID控制算法,以ADuC845單片機為主體,構成一個能處理較復雜數據和控制功能的智能控制器,使其既可作為獨立的單片機控制系統,又可與微機配合構成兩級控制系統。該控制器控制精度高,具有較高的靈活性和可靠性。 2 溫度控制系統硬件設計 該系統設計的硬件設計主要由單片機主控、前向通道、后向通道、人機接口和接口擴展等模塊組成,如圖l所示。由圖1可見,以內含C52兼容單片機的ADuC845為控制核心.配有640 KB的非易失RAM數據存儲器、外擴鍵盤輸人、320x240點陣的圖形液晶顯示器進行漢字、圖形、曲線和數據顯示,超溫報警裝置等外圍電路;預留微型打印機接口,可以現場打印輸出結果;預留RS232接口,能和PC機聯機,將現場檢測的數據傳輸至PC機來進一步處理、顯示、打印和存檔。
上傳時間: 2013-10-11
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基于HT49的MCU控制HT93LC46的讀寫 HT93LC46EEPROM 是Holtek 制造的1K 位系列的EEPROM(電子可擦除只讀存儲器),一般它用于微控制器的固定數據的存儲。在本文中,我們將以Holtek 公司8 位微控制器HT49 系列為例,介紹該芯片常用的操作功能代碼。用戶只需把代碼加到程序中,并且在使用HT93LC46 之前將引腳CS/SK/DI/DO 連接即可。
上傳時間: 2013-11-02
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HT46R22單片機在電磁爐功率控制中的應用:介紹了電磁爐的基本工作原理,并提出了一種采用HT46R22 單片機實現電磁爐功率穩定輸出的功率控制方法,最后簡單介紹了該方法的軟硬件設計過程。關鍵詞:電磁爐;HT46R22;功率控制引言近年來,隨著環保和節能意識的逐步提高,一種新興的"綠色的廚具"--電磁爐正在家庭中普及。它改變了傳統的明火烹調方式,利用電磁感應原理,使電流通過內置的線圈時產生磁場,磁場內的磁力線感應到鐵制器皿,產生無數高速運動的小渦流,渦流產生的巨大循環能量轉換為有效熱能,使鍋具自行高速加熱,最終直接加熱食物。電磁爐的熱效率達到90%以上,同時它無煙無灰,無污染,不升高室溫,不產生一氧化碳等有害物質,安全環保。電磁爐還采用了微電腦控制,能夠隨意控制溫度。正是由于上述種種優點,電磁爐在發達國家的家庭普及率已經達到80%以上。為了提高電熱轉換率,家用電磁爐一般采用的是高頻電磁爐,須將工頻電整流成直流電后再逆變成20kHz 以上的高頻振蕩電流,在高頻下,穩定功率輸出和實時檢測就成了設計的難點和關鍵所在。采用Holtek 公司產的A/D 型單片機HT46R22 可以方便地實現定溫控制、實時檢測、報警檢測和功率控制,本文著重介紹功率控制的實現。
上傳時間: 2013-10-21
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