本文分析了永磁同步直線電動機的運行機理與運行特性,并通過坐標(biāo)變換,分別得出了電機在a—b—c,α—β、d—q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。針對永磁同步直線電機模型的非線性與耦合特性,采用了次級磁場定向的矢量控制,并使id=0,不但解決了上述問題,還實現(xiàn)了最大推力電流比控制。為了獲得平穩(wěn)的推力,采用了SVPWM控制,并對它算法實現(xiàn)進(jìn)行了研究。 針對速度環(huán)采用傳統(tǒng)PID控制難以滿足高性能矢量控制系統(tǒng),通過對傳統(tǒng)PID控制和模糊控制理論的研究,將兩者相結(jié)合,設(shè)計出能夠在線自整定的模糊PID控制器。將該控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID控制器應(yīng)用于速度環(huán),以提高系統(tǒng)的動靜態(tài)性能。 在以上分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了永磁同步直線電機矢量控制系統(tǒng)的軟、硬件。其中電流檢測采用了新穎的電流傳感器芯片IR2175,以解決溫漂問題;速度檢測采用了增量式光柵尺,設(shè)計了與DSP的接口電路,通過M/T法實現(xiàn)對電機的測速。最后在Matlab/Simlink下建立了電機及其矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,并對分別采用傳統(tǒng)PID速度控制器和模糊PID速度控制器的系統(tǒng)進(jìn)行仿真,結(jié)果表明采用模糊PID控制具有更好的動態(tài)響應(yīng)性能,能有效的抑制暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)下的推力脈動,對于負(fù)載擾動具有較強的魯棒性。
上傳時間: 2013-07-04
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電動舵機(EMA)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、負(fù)載特性好和可靠性高等優(yōu)點,因而在 無人駕駛飛機(UAV)、導(dǎo)彈、航天器等飛行器中得到越來越廣泛的應(yīng)用。 傳統(tǒng) PID 控制以其實時性好、易于實現(xiàn)等特點廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng),只要正確設(shè)定參 數(shù),PID 控制器便可實現(xiàn)其作用,但由于舵機系統(tǒng)存在著非線性、時變性等不確定因素,此 時,PID 的控制效果將難于達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。而模糊控制對控制對象的非線性、時變性等具 有較強的適應(yīng)能力,其靈活性和魯棒性較好,并且控制簡單,在電機控制領(lǐng)域應(yīng)用非常廣 泛。但在模糊控制的系統(tǒng)中很難完全消除穩(wěn)態(tài)誤差,一般情況下,控制精度不太理想。 針對上述兩種控制器的特點,為了提高舵機位置伺服系統(tǒng)的控制性能,本文設(shè)計了一 種模糊自適應(yīng) PID 控制器,兼顧了兩種控制方法的優(yōu)點,通過模糊規(guī)則進(jìn)行推理和決策, 在線整定 PID 控制器的三個參數(shù),實驗結(jié)果表明,該控制器結(jié)構(gòu)簡單,效果良好。
標(biāo)簽: PID 電動舵機 模糊自適應(yīng) 控制研究
上傳時間: 2016-04-27
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產(chǎn)品型號:VK2C23A/B 產(chǎn)品品牌:VINKA/永嘉微/永嘉微電 封裝形式:LQFP64/48 裸片:DICE(邦定COB)/COG(邦定玻璃用) 產(chǎn)品年份:新年份 聯(lián) 系 人:許碩 原廠直銷,工程服務(wù),技術(shù)支持,價格最具優(yōu)勢!QT394 VK2C23A/B概述: VK2C23A/B是一個點陣式存儲映射的LCD驅(qū)動器,可支持最大224點(56SEGx4COM)或者最大416點(52SEGx8COM)的LCD屏。單片機可通過I2C接口配置顯示參數(shù)和讀寫顯示數(shù)據(jù),也可通過指令進(jìn)入省電模式。其高抗干擾,低功耗的特性適用于水電氣表以及工控儀表類產(chǎn)品。 特點: ★ 工作電壓 2.4-5.5V ★ 內(nèi)置32 kHz RC振蕩器 ★ 偏置電壓(BIAS)可配置為1/3、1/4 ★ COM周期(DUTY)可配置為1/4、1/8 ★ 內(nèi)置顯示RAM為56x4位、52x8位 ★ 幀頻可配置為80Hz、160Hz ★ 省電模式(通過關(guān)顯示和關(guān)振蕩器進(jìn)入)
標(biāo)簽: VK2C I2C LCD 23 抗干擾 高穩(wěn)定 接口 控制 驅(qū)動IC
上傳時間: 2022-04-16
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超聲波電機(Ultrasonic Motor簡稱USM)是八十年代發(fā)展起來的新型微電機。本文針對超聲波電機及其控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,以我國研究技術(shù)相對比較成熟并有產(chǎn)業(yè)化前景的行波超聲波電機(Traveling-wave Ultrasonic Motor簡稱TUSM)的伺服控制技術(shù)為研究對象,以直徑60mm的行波超聲波電機TUSM60為研究實例,在特性測試、動穩(wěn)態(tài)性能分析,辨識模型建立、控制策略與控制算法的選擇與實現(xiàn)等方面展開研究。本論具體的研究內(nèi)容為: 在分析超聲波電機研究歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)外超聲波電機特別是行波超聲波電機控制技術(shù)的發(fā)展趨勢,重點論述了行波超聲波電機及其驅(qū)動控制技術(shù)的研究進(jìn)展。 介紹行波超聲波電機的基本結(jié)構(gòu),并從該電機的主要理論基礎(chǔ)--壓電原理、行波合成、接觸模型出發(fā),分析了行波超聲波電機定子質(zhì)點的運動方程.并結(jié)合定轉(zhuǎn)子摩擦接觸特點,分析了行波超聲波電機的運行機理。 根據(jù)對行波超聲波電機測試和高精度控制的要求,研制出基于雙DSP和FPGA的超聲波電機高性能測試控制平臺。其中控制核心采用了雙DSP結(jié)構(gòu),可以在對行波超聲波電機進(jìn)行控制的同時,將必要的參數(shù)讀取出來進(jìn)行分析和研究。為行波超聲波電機瞬態(tài)特性分析以及控制策略、控制算法的深入研究打下了基礎(chǔ)。 對電機的瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行的測試,可以分析驅(qū)動頻率、電壓以及相位差等調(diào)節(jié)量對電機輸出的影響。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步對行波超聲波電機的調(diào)節(jié)方式、控制算法選擇方面進(jìn)行分析,并得到相應(yīng)結(jié)論。 通過對實驗數(shù)據(jù)的總結(jié)和歸納,利用系統(tǒng)辨識中的非參數(shù)方法,建立在特定頻率條件下的近似線性模型。在行波超聲波電機工作范圍內(nèi),辨識若干組不同頻率條件下的近似線性模型,將這些模型的參數(shù)進(jìn)行二維或三維擬合,可以得到一個關(guān)于行波超聲波電機傳遞函數(shù)的模型。辨識模型的建立為合理的選擇和優(yōu)化控制參數(shù),控制效果的驗證等提供了行之有效的手段。 在對行波超聲波電機的速度控制、位置控制展開的研究中.首先利用遺傳算法對常規(guī)PI恒轉(zhuǎn)速控制的控制參數(shù)整定及修正方法進(jìn)行了研究;利用神經(jīng)元的在線自學(xué)習(xí)能力,研究和設(shè)計單神經(jīng)元PID-PI轉(zhuǎn)速控制器,提高控制系統(tǒng)對電機非線性和時變性的適應(yīng)能力;為了消除在伺服控制中,單一調(diào)節(jié)量(驅(qū)動頻率)情況下,低轉(zhuǎn)速的跳躍問題,研究和討論了多調(diào)節(jié)量分段控制方法,并利用模糊控制對控制方法的有效性進(jìn)行了驗證;在位置控制中,利用轉(zhuǎn)速控制研究的結(jié)果,研究和設(shè)計了位置--速度雙環(huán)(串級)控制器,實現(xiàn)了電機高精度位置伺服控制。 通過對已有控制系統(tǒng)的改進(jìn)和簡化,設(shè)計和研制了具有實用化價值行波超聲波電機控制器:并將研究成果應(yīng)用于針對核磁成像設(shè)備而設(shè)計的行波超聲波電機隨動控制系統(tǒng)中,同時嘗試了將該控制器用于高精度X-Y兩維定位平臺。
上傳時間: 2013-07-13
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比例-積分-微分(PID)是過程控制中最常用的一種控制算法。算法簡單而且容易理解,應(yīng)用十分廣泛。但由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同,功能上差別很大,系統(tǒng)的控制要求及關(guān)心的控制對象也不相同。數(shù)字PID控制比連續(xù)PID控制更為優(yōu)越,因為計算機程序的靈活性,很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問題,經(jīng)修正而得到更完善的數(shù)字PID算法。本文以三相全控整流橋阻性負(fù)載為實際電路,控制主電路電壓,旨在提出一種智能數(shù)字PID控制系統(tǒng)的設(shè)計思路,并給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計及初步軟件設(shè)計思路。 PID控制系統(tǒng)采用高性能、低功耗的ARM微處理器S3C44BO作為核心處理單元,內(nèi)部的10位ADC作為信號采集模塊,采用了矩陣鍵盤和640*480的液晶作為人機接口;串口作為通信模塊實現(xiàn)了上位機的監(jiān)控。采用芯片內(nèi)部自帶的PWM模塊,輸出16M Hz PWM信號并經(jīng)過一階低通濾波器得到0~5V的控制信號用于觸發(fā)主電路控制器,實現(xiàn)PID整定。 軟件方面,分析和研究了uC/OSⅡ的內(nèi)核源碼,實現(xiàn)了其在32位微處理器上的移植,作為管理各個子程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件。選用了圖形處理軟件uC/GUI用于完成LCD顯示及控制。PID算法采用了增量式數(shù)字PID算法,采用規(guī)一化算法進(jìn)行參數(shù)選取。上位機部分采用了C#語言進(jìn)行編寫。另外,采用了RTC(Real Time Clock)作為系統(tǒng)時鐘,可以實現(xiàn)系統(tǒng)的定時運行、定時模式切換等。在上位機上也可以方便的控制程序的執(zhí)行,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 在論文的最后詳細(xì)的介紹了智能PID控制系統(tǒng)在三相全控橋主電路中的具體應(yīng)用??偨Y(jié)了調(diào)試中遇到的問題,對今后工作中需要進(jìn)一步改善和探索的地方進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: ARM PID 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-08-01
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本文主要介紹了`加熱爐混合模糊控制的方案。該方案采用了“短周期”預(yù)測爐溫的模糊控制策略,將模糊控制和PID 控制結(jié)合在一起,利用協(xié)調(diào)因子的在線自整定來確定重油流量,實現(xiàn)了空燃比的自尋優(yōu)模糊控制。該系統(tǒng)
標(biāo)簽: PID 模糊 加熱爐 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-06-25
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課題分析了目前國內(nèi)外減搖鰭控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀,重點講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的功能設(shè)計與實現(xiàn)方案。 減搖鰭是一種由微機控制的自動化程度很高的船舶減搖裝置。減搖鰭控制系統(tǒng)根據(jù)人為輸入的信號和來自鰭本身的反饋信號,及時輸出不同的控制指令,控制鰭轉(zhuǎn)動到期望的角度,達(dá)到減小船舶橫搖的目的。但目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機作為主處理器或者以工控機為基礎(chǔ)開發(fā)而來的,前者集成度不高,穩(wěn)定性也不好,而后者成本較高。因此,課題設(shè)計了一款新型的基于ARM嵌入式處理器的嵌入式減搖鰭控制器,解決了上述問題。 該系統(tǒng)主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2290的控制器核心電路和輔助實現(xiàn)控制的驅(qū)動電路;軟件平臺主要是基于ARM的軟件,包括啟動代碼和應(yīng)用程序;為實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運行,同時也采取了一些保證系統(tǒng)可靠性的措施。 目前,減搖鰭系統(tǒng)大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。由于船舶橫搖運動的非線性、復(fù)雜性、時變性以及海況的不確定性,經(jīng)典PID控制很難獲得令人滿意的控制效果。因此,如何實現(xiàn)PID參數(shù)的自整定就顯得猶為重要。模糊控制事先不需要獲知對象的精確數(shù)學(xué)模型,而是基于人類的思維以及經(jīng)驗,用語言規(guī)則描述控制過程,并根據(jù)規(guī)則去調(diào)整控制算法或控制參數(shù)。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合,實現(xiàn)了無須精確的對象模型,只須將操作人員和專家長期實踐積累的經(jīng)驗知識用控制規(guī)則模型化,然后用模糊推理在線辨識對象特征參數(shù),實時改變控制策略,便可對PID參數(shù)實現(xiàn)最佳調(diào)整。 研究結(jié)果表明:采用該控制手段能較好的滿足設(shè)計要求,開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)具有設(shè)計合理、集成度高、性價比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強、穩(wěn)定性好、實時性高等優(yōu)點。同時能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢,所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價值及意義。
上傳時間: 2013-06-06
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為提高靜變電源輸出電壓的質(zhì)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(yōu)良的動態(tài)性能、靈活的控制特性和PID穩(wěn)態(tài)控制性能的優(yōu)勢相結(jié)合,實時地對系統(tǒng)控制量進(jìn)行調(diào)整。在Matlab/Simulink環(huán)境下,對于模糊PID和常規(guī)PID在靜變電源控制中的應(yīng)用分別進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明,模糊PID控制器減少了超調(diào)量,抗干擾性和魯棒性強,系統(tǒng)的動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能得到了很大程度的提高。
標(biāo)簽: PID 模糊 技術(shù)研究 電源控制
上傳時間: 2014-12-24
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電加熱爐是典型工業(yè)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(shù)學(xué)方法建立精確的模型和確定參數(shù)。而PID控制因其成熟,容易實現(xiàn),并具有可消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點,在大多數(shù)情況下可以滿足系統(tǒng)性能要求,但其性能取決于參數(shù)的整定情況。且快速性和超調(diào)量之間存在矛盾,使其不一定滿足快速升溫、超調(diào)小的技術(shù)要求。模糊控制在快速性和保持較小的超調(diào)量方面有著自身的優(yōu)勢,但其理論并不完善,算法復(fù)雜,控制過程會存在穩(wěn)態(tài)誤差。 將模糊控制算法引入傳統(tǒng)的加熱爐控制系統(tǒng)構(gòu)成智能模糊控制系統(tǒng),利用模糊控制規(guī)則自適應(yīng)在線修改PID參數(shù),構(gòu)成模糊自整定:PID控制系統(tǒng),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(gòu)成一個能處理較復(fù)雜數(shù)據(jù)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(tǒng),又可與微機配合構(gòu)成兩級控制系統(tǒng)。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(tǒng)硬件設(shè)計 該系統(tǒng)設(shè)計的硬件設(shè)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(kuò)展等模塊組成,如圖l所示。由圖1可見,以內(nèi)含C52兼容單片機的ADuC845為控制核心.配有640 KB的非易失RAM數(shù)據(jù)存儲器、外擴(kuò)鍵盤輸人、320x240點陣的圖形液晶顯示器進(jìn)行漢字、圖形、曲線和數(shù)據(jù)顯示,超溫報警裝置等外圍電路;預(yù)留微型打印機接口,可以現(xiàn)場打印輸出結(jié)果;預(yù)留RS232接口,能和PC機聯(lián)機,將現(xiàn)場檢測的數(shù)據(jù)傳輸至PC機來進(jìn)一步處理、顯示、打印和存檔。
上傳時間: 2013-10-11
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Smith控制算法仿真與控制:了解計算機控制過程,及用不同種高級語言編寫實驗程序的方法與特點。了解Smith算法和程序設(shè)計。掌握階躍信號、自定義信號下,Smith算法的參數(shù)整定及被控對象的仿真與控制。了解組態(tài)軟件在工業(yè)自動化方面的應(yīng)用和基本使用方法。 單回路溫度控制箱A/D、DA轉(zhuǎn)換板溫度檢測元件XMZ數(shù)字顯示儀萬用表 1 Smith控制算法的參數(shù)整定仿真,繪制仿真曲線。2 Smith控制算法實時控制的參數(shù)整定,繪制實時控制曲線。
上傳時間: 2013-11-25
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