開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SRD)是一種新型交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、成本低廉、控制參數(shù)多、控制方法靈活、可得到各種所需的機(jī)械特性,而備受矚目,應(yīng)用日益廣泛.并且SRD在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)均具有較高的效率,這一點(diǎn)是其它調(diào)速系統(tǒng)所不可比擬的.但開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)的振動(dòng)與噪聲比較大,這影響了SRD在許多領(lǐng)域的應(yīng)用.本文針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了研究,提出了一種新型齒極結(jié)構(gòu),可有效降低開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的振動(dòng)與噪聲.通過(guò)電磁場(chǎng)有限元計(jì)算可看出,在新型齒極結(jié)構(gòu)下,導(dǎo)致開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)振動(dòng)與噪聲的徑向力大為減小,尤其是當(dāng)轉(zhuǎn)子極相對(duì)定子極位于關(guān)斷位置時(shí),徑向力大幅度地減小,并改善了徑向力沿定子圓周的分布,使其波動(dòng)減小,從而減小了定子鐵心的變形與振動(dòng),進(jìn)而降低了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的噪聲.靜態(tài)轉(zhuǎn)矩因轉(zhuǎn)子極開(kāi)槽也略微減小,但對(duì)電機(jī)的效率影響不大.開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)因磁路的飽和導(dǎo)致參數(shù)的非線(xiàn)性,又因在不同控制方式下是變結(jié)構(gòu)的.這使得開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制非常困難.經(jīng)典的線(xiàn)性控制方法如PI、PID等方法用于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制,效果不好.其它的控制方法如滑模變結(jié)構(gòu)控制、狀態(tài)空間控制方法等可取得較好的控制效果但大都比較復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難.而智能控制方法如模糊控制本身為一種非線(xiàn)性控制方法,對(duì)于非線(xiàn)性、變結(jié)構(gòu)、時(shí)變的被控對(duì)象均可取得較好的控制效果且不需知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,這對(duì)于很難精確建模的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)來(lái)說(shuō)尤其適用.同時(shí),模糊控制實(shí)現(xiàn)比較容易.但對(duì)于變參數(shù)、變結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)來(lái)說(shuō)固定參數(shù)的模糊控制在不同條件下其控制效果難以達(dá)到最優(yōu).為取得最優(yōu)的控制效果,該文采用帶修正因子的自組織模糊控制器,采用單純形加速優(yōu)化算法通過(guò)在線(xiàn)調(diào)整參數(shù),達(dá)到了較好的控制效果.仿真結(jié)果證明了這一點(diǎn).
標(biāo)簽: 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 自組織 模糊控制
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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比例-積分-微分(PID)是過(guò)程控制中最常用的一種控制算法。算法簡(jiǎn)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(duì)象也不相同。數(shù)字PID控制比連續(xù)PID控制更為優(yōu)越,因?yàn)橛?jì)算機(jī)程序的靈活性,很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問(wèn)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(shí)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(jì)思路,并給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)及初步軟件設(shè)計(jì)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(hào)采集模塊,采用了矩陣鍵盤(pán)和640*480的液晶作為人機(jī)接口;串口作為通信模塊實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)的監(jiān)控。采用芯片內(nèi)部自帶的PWM模塊,輸出16M Hz PWM信號(hào)并經(jīng)過(guò)一階低通濾波器得到0~5V的控制信號(hào)用于觸發(fā)主電路控制器,實(shí)現(xiàn)PID整定。 軟件方面,分析和研究了uC/OSⅡ的內(nèi)核源碼,實(shí)現(xiàn)了其在32位微處理器上的移植,作為管理各個(gè)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(jī)部分采用了C#語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)。另外,采用了RTC(Real Time Clock)作為系統(tǒng)時(shí)鐘,可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)運(yùn)行、定時(shí)模式切換等。在上位機(jī)上也可以方便的控制程序的執(zhí)行,實(shí)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。總結(jié)了調(diào)試中遇到的問(wèn)題,對(duì)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(shí)間: 2013-08-01
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本文深入研究了Nios 自定制指令的軟硬件接口,基于Altera 的IP 核FFT V2.2.0實(shí)現(xiàn)了變換長(zhǎng)度為1024 點(diǎn)的高速?gòu)?fù)數(shù)FFT 算法,提出了一種在Nios 嵌入式系統(tǒng)中定制用戶(hù)FFT 算
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有硬件濾波空氣清新器的信息采集系統(tǒng),根據(jù)空氣的復(fù)雜性以及隨機(jī)性,結(jié)合自適應(yīng)濾波器的原理,提出一種新的空氣信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。該方法利用最小均方(LMS)自適應(yīng)濾波器進(jìn)行軟件濾波,針對(duì)空氣
標(biāo)簽: LMS 自適應(yīng)濾波器 信息采集 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-14
上傳用戶(hù):sjb555
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(cè)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(xiàn)自整定來(lái)確定重油流量,實(shí)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(shí)間: 2013-06-25
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課題分析了目前國(guó)內(nèi)外減搖鰭控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀,重點(diǎn)講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。 減搖鰭是一種由微機(jī)控制的自動(dòng)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(hào)和來(lái)自鰭本身的反饋信號(hào),及時(shí)輸出不同的控制指令,控制鰭轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)而來(lái)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(jì)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(wèn)題。 該系統(tǒng)主要由硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)兩部分組成。硬件平臺(tái)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(shí)現(xiàn)控制的驅(qū)動(dòng)電路;軟件平臺(tái)主要是基于ARM的軟件,包括啟動(dòng)代碼和應(yīng)用程序;為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,同時(shí)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(duì)抗原理的PID控制器。由于船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的非線(xiàn)性、復(fù)雜性、時(shí)變性以及海況的不確定性,經(jīng)典PID控制很難獲得令人滿(mǎn)意的控制效果。因此,如何實(shí)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(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型,而是基于人類(lèi)的思維以及經(jīng)驗(yàn),用語(yǔ)言規(guī)則描述控制過(guò)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(shí)現(xiàn)了無(wú)須精確的對(duì)象模型,只須將操作人員和專(zhuān)家長(zhǎng)期實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)用控制規(guī)則模型化,然后用模糊推理在線(xiàn)辨識(shí)對(duì)象特征參數(shù),實(shí)時(shí)改變控制策略,便可對(duì)PID參數(shù)實(shí)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,開(kāi)發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)合理、集成度高、性?xún)r(jià)比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢(shì),所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價(jià)值及意義。
上傳時(shí)間: 2013-06-06
上傳用戶(hù):mslj2008
電液控制作為液壓控制的一個(gè)新分支,因?yàn)槠浔旧淼奶攸c(diǎn)正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)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(yàn)的基礎(chǔ)上,提出開(kāi)發(fā)通用型電液系統(tǒng)數(shù)字控制器。 通過(guò)對(duì)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(gè)具體實(shí)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(wèn)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(jì)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(gè)模擬量信號(hào)和數(shù)字量信。具有多種通信接口,可以實(shí)現(xiàn)近距離監(jiān)控或者遠(yuǎn)距離操控。人機(jī)交互通道豐富,具有報(bào)警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨(dú)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(jì)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(kāi)發(fā)模擬試驗(yàn)系統(tǒng),可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào)和閉環(huán)回路,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。采用Visual Basic開(kāi)發(fā)上位機(jī)軟件,配合控制器完成參數(shù)修改、保存,繪制實(shí)時(shí)監(jiān)控曲線(xiàn),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(diǎn)。研發(fā)出模糊自整定PID算法,它成功解決了閉環(huán)控制過(guò)程中設(shè)定信號(hào)不斷變化的難題。經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,目前控制器已經(jīng)成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗(yàn)機(jī)和密煉機(jī)兩種電液系統(tǒng),在這兩種系統(tǒng)中成功取代進(jìn)口國(guó)外模擬控制器,并且控制效果好于國(guó)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(shí)間: 2013-05-31
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現(xiàn)代噴氣織機(jī)以其高速、高性能等優(yōu)勢(shì),占據(jù)了無(wú)梭織機(jī)的大部分市場(chǎng),并成為最有發(fā)展前景的一種織機(jī)。送經(jīng)、卷取機(jī)構(gòu)是織機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分,其對(duì)經(jīng)紗張力的控制精度已成為評(píng)定織機(jī)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。因此,提高和改善噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)的性能非常必要,而且,開(kāi)發(fā)具有高速、高精度的獨(dú)立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。 本課題研究開(kāi)發(fā)了一款獨(dú)立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊,通過(guò)人機(jī)界面或CAN通訊對(duì)該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號(hào)的噴氣織機(jī)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的控制分析,本課題主要從硬件電路設(shè)計(jì)、軟件控制及張力控制算法三個(gè)方面進(jìn)行研究。 首先,通過(guò)對(duì)噴氣織機(jī)的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮,系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器,該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)定,而且其豐富的外圍模塊大大簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法,主要功能模塊包括嵌入式最小系統(tǒng)模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機(jī)控制模塊、通訊模塊、人機(jī)界面模塊、輸入輸出信號(hào)模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要,對(duì)各個(gè)模塊的控制器件進(jìn)行選取,并設(shè)計(jì)出各個(gè)模塊的接口電路。最后,為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,在硬件電路設(shè)計(jì)中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計(jì)方面,系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II,便于系統(tǒng)升級(jí)和維護(hù)。在系統(tǒng)硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行剪裁和移植,并對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求,對(duì)系統(tǒng)啟動(dòng)代碼進(jìn)行修改;并根據(jù)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)功能模塊控制的時(shí)效性要求,對(duì)系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行合理規(guī)劃。為了說(shuō)明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性,對(duì)實(shí)時(shí)性要求最高的張力采集任務(wù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)性分析。對(duì)CAN通訊協(xié)議進(jìn)行制定和編程實(shí)現(xiàn),并對(duì)I2C、CAN和LCD驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行開(kāi)發(fā),另外,對(duì)每個(gè)任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進(jìn)行了說(shuō)明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù),對(duì)硬件抗干擾進(jìn)行補(bǔ)充。 最后,針對(duì)經(jīng)紗張力的非線(xiàn)性和滯后性等復(fù)雜特性,對(duì)張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法,設(shè)計(jì)出張力模糊參數(shù)自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下,對(duì)PID控制器下的張力算法及模糊參數(shù)自整定PID控制器下的張力算法進(jìn)行仿真研究。而且對(duì)張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說(shuō)明。關(guān)鍵詞:ARM; μC/OS-II;噴氣織機(jī);送經(jīng)卷取;模糊PID
標(biāo)簽: ARM 噴氣織機(jī) 電子送經(jīng) 控制
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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39839電感量計(jì)算小巧實(shí)用的綠色軟件,根據(jù)輸入的線(xiàn)圈長(zhǎng)度、線(xiàn)圈直徑、導(dǎo)線(xiàn)直徑、線(xiàn)圈匝數(shù)及工作頻率快速計(jì)算出電感量、自分布電容、空載Q值、自諧振頻率
標(biāo)簽: 39839 電感量 計(jì)算 線(xiàn)圈
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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近年來(lái)提出的光突發(fā)交換OBS(Optical.Burst Switching)技術(shù),結(jié)合了光路交換(OCS)與光分組交換(OPS)的優(yōu)點(diǎn),有效支持高突發(fā)、高速率的多種業(yè)務(wù),成為目前研究的熱點(diǎn)和前沿。 本論文圍繞國(guó)家“863”計(jì)劃資助課題“光突發(fā)交換關(guān)鍵技術(shù)和試驗(yàn)系統(tǒng)”,主要涉及兩個(gè)方面:LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)核心板和光板FPGA的實(shí)現(xiàn)方案,重點(diǎn)關(guān)注于邊緣節(jié)點(diǎn)核心板突發(fā)包組裝算法。 本文第一章首先介紹LOBS網(wǎng)絡(luò)的背景、架構(gòu),分析了LOBS網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù),然后介紹了本論文后續(xù)章節(jié)研究的主要內(nèi)容。 第二章介紹了LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)的總體結(jié)構(gòu),主要由核心板和光板組成。核心板包括千兆以太網(wǎng)物理層接入芯片,突發(fā)包組裝FPGA,突發(fā)包調(diào)度FPGA,SDRAM以及背板驅(qū)動(dòng)芯片($2064)等硬件模塊。光板包括$2064,發(fā)射FPGA,接收FPGA,光發(fā)射機(jī),光接收機(jī),CDR等硬件模塊。論文對(duì)這些軟硬件資源進(jìn)行了詳細(xì)介紹,重點(diǎn)關(guān)注于各FPGA與其余硬件資源的接口。 第三章闡明了LOBS邊緣節(jié)點(diǎn)FPGA的具體實(shí)現(xiàn)方法,分為核心板突發(fā)包組裝FPGA和光板FPGA兩部分。核心板FPGA對(duì)數(shù)據(jù)和描述信息分別存儲(chǔ),僅對(duì)描述信息進(jìn)行處理,提高了組裝效率。在維護(hù)突發(fā)包信息時(shí),實(shí)時(shí)查詢(xún)和更新FEC配置表,保證了對(duì)FEE狀態(tài)表維護(hù)的靈活性。在讀寫(xiě)SDRAM時(shí)都采用整頁(yè)突發(fā)讀寫(xiě)模式,對(duì)MAC幀整幀一次性寫(xiě)入,讀取時(shí)采用超前預(yù)讀模式,對(duì)SDRAM內(nèi)存的使用采取即時(shí)申請(qǐng)方式,十分靈活高效。光板FPGA分為發(fā)射和接收兩個(gè)方向,主要是將進(jìn)入FPGA的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步后按照指定的格式發(fā)送。 第四章總結(jié)了論文的主要內(nèi)容,并對(duì)LOBS技術(shù)進(jìn)行展望。本論文組幀算法采用動(dòng)態(tài)組裝參數(shù)表的方法,可以充分支持各種擴(kuò)展,包括自適應(yīng)動(dòng)態(tài)組裝算法。
標(biāo)簽: LOBS FPGA 節(jié)點(diǎn)
上傳時(shí)間: 2013-05-26
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