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自適應(yīng)模糊控制

基于ARM的工業(yè)廢水pH值控制系統(tǒng)

本文討論工業(yè)廢水中和處理中pH值的控制方法。由于中和反應(yīng)中pH值的變化是一個(gè)嚴(yán)重非線性的過程，pH值控制被公認(rèn)為世界上的控制難題之一，在此運(yùn)用了ARM技術(shù)和模糊控制來解決這一難題。論文首先介紹了工業(yè)廢水處理中酸堿度控制的現(xiàn)狀、存在的問題，并提出了基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。其次詳細(xì)研究了當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，深入探討了ARM嵌入式處理器的特點(diǎn)、應(yīng)用及體系結(jié)構(gòu)，并著重介紹了本文所使用的LPC2131微處理器。然后針對(duì)pH的非線性特點(diǎn)做了分析并設(shè)計(jì)了以INA116為核心元件的pH測(cè)量電路。在廣泛閱讀和全面深入總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，了解了模糊控制的一些關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)為本論文的重點(diǎn)內(nèi)容。硬件設(shè)計(jì)包括：電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、Flash存儲(chǔ)器、SDRAM存儲(chǔ)器、JTAG電路、串行通信電路、LCD模塊設(shè)計(jì)、A/D變換模塊、PWM電磁閥驅(qū)動(dòng)電路；軟件設(shè)計(jì)除了為硬件提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序外，最重要的是用C語言實(shí)現(xiàn)了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)中上位機(jī)和下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊采用RS-232方式，下位機(jī)采用C語言編程、ADS1．2開發(fā)，上位機(jī)采用Delph17．0進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文的最后對(duì)全文的主要研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，指出了設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及存在的不足之處，給出了主要研究結(jié)論和今后的研究方向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)基本上達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所給出的性能指標(biāo)，證明了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和合理性，很好地解決了pH值控制中的非線性問題。與傳統(tǒng)控制方法相比較，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制效果良好。

標(biāo)簽： ARM 工業(yè) pH值廢水

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：ztj182002
基于ARM的減搖鰭智能控制器的研究

減搖鰭是船舶與海洋工程中的一種重要系統(tǒng)，目前已在多種船舶中廣泛應(yīng)用。減搖鰭對(duì)于提高船舶耐波性，增加船舶使用壽命，改善設(shè)備與人員的工作條件，提高艦艇的戰(zhàn)斗力具有重要作用。減小船舶橫搖是目前船舶運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的重要課題之一。本文以船舶減搖鰭系統(tǒng)作為研究對(duì)象，重點(diǎn)講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。減搖鰭系統(tǒng)目前大多采用基于力矩對(duì)抗原理的PID控制器。控制器的性能對(duì)船舶自然橫搖周期和無因次橫搖衰減系數(shù)有著很大的依賴關(guān)系。由于船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性、非線性、時(shí)變性和海況的不確定性，經(jīng)典PID控制難以獲得滿意的控制效果。采用先進(jìn)的控制策略是解決這一問題的有效方法。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了無須精確的對(duì)象模型，只須將操作人員和專家長(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辨識(shí)對(duì)象特征參數(shù)，便可對(duì)PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)自整定。另外，浪級(jí)調(diào)節(jié)器做為減搖鰭控制器的一個(gè)重要組成部分，本論文也對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，提出了一種基于海浪譜估計(jì)的浪級(jí)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)浪級(jí)調(diào)節(jié)器不能充分利用海浪信息的不足。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，本課題設(shè)計(jì)了一款新型的基于ARM處理器的減搖鰭控制器，解決了上述問題。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LPC2214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。研究結(jié)果表明：開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)不僅具有集成度高、性價(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)更能夠適應(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。

標(biāo)簽： ARM 減搖鰭智能控制器

上傳時(shí)間： 2013-07-10

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基于ARMCPLD的農(nóng)業(yè)溫室溫度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的研究

溫室技術(shù)是我國實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化的重要環(huán)節(jié)，溫度是溫室中的重要環(huán)境參數(shù)。實(shí)時(shí)控制是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)必須做出相應(yīng)的響應(yīng)，是現(xiàn)代溫室控制發(fā)展的更高要求。隨著精細(xì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的大棚已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高精度、快速采集及響應(yīng)的要求，由于溫度的滯后性和難調(diào)控性，溫度實(shí)時(shí)控制一直是溫室控制的一大難題。本課題整合了CPID與ARM的優(yōu)點(diǎn)，提出運(yùn)用CPID硬件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，移植實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)到ARM來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法控制，采用高精度數(shù)字傳感器DS18820，并設(shè)計(jì)出混合PID模糊控制器來實(shí)現(xiàn)溫室的變溫管理，這對(duì)于現(xiàn)代溫室的智能化控制有著十分重要的實(shí)際意義。較傳統(tǒng)溫室，優(yōu)點(diǎn)在于(1)它改變以往依靠單片機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)傳感器周期性采集，改用CPID硬件產(chǎn)生數(shù)字傳感器所需的讀寫時(shí)序，這種“以硬代軟”的方案實(shí)時(shí)性好，且大大避免了軟件運(yùn)行時(shí)的不穩(wěn)定性、系統(tǒng)冗余等先天缺陷。(2)操作系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多任務(wù)、多線程以及友好的人機(jī)界面。試驗(yàn)以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的華北型機(jī)械通風(fēng)式連棟塑料溫室為試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，選擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標(biāo)板，以PC機(jī)為宿主機(jī)，設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)溫度控制平臺(tái)。主要工作： (1)概述了溫度實(shí)時(shí)測(cè)控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術(shù)及嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的發(fā)展。 (2)介紹了溫度采集模塊及CPLD與ARM通訊接口模塊的設(shè)計(jì)。 (3)通過ARM存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、串口模塊、Rt18019AS網(wǎng)口模塊、uClinux操作系統(tǒng)模塊等系統(tǒng)完成了本試驗(yàn)平臺(tái)。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進(jìn)行了仿真，得出混合PID模糊控制器較經(jīng)典PID控制具有更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、更小超調(diào)、抗干擾強(qiáng)的結(jié)論。 (5)最后，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了整套系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的穩(wěn)定性及可靠性，指出了本課題的不足之處和待改善的問題。

標(biāo)簽： ARMCPLD 農(nóng)業(yè) 溫度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于ARM和Linux的橫機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本課題所研究的橫機(jī)是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動(dòng)化程度很高的緯編針織機(jī)，主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國，橫機(jī)需求量大，自主研發(fā)全自動(dòng)電腦橫機(jī)有廣泛的市場(chǎng)前景。通過對(duì)橫機(jī)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析，本文提出了一種橫機(jī)控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)動(dòng)電路等三部分組成。以ARM作為主控制器，負(fù)責(zé)編織工藝和人機(jī)接口設(shè)計(jì)；以FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行ARM的命令，控制后續(xù)電路動(dòng)作；驅(qū)動(dòng)電路主要面向橫機(jī)機(jī)械部件，并向前端電路提供硬件接口。基于該硬件系統(tǒng)解決方案，本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)動(dòng)程序、橫機(jī)編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法，控制卷布速率；驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機(jī)編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機(jī)械部件的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)編織過程；圖形用戶界面提供良好的人機(jī)界面，方便操作。最后詳細(xì)介紹了整個(gè)橫機(jī)控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程，涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。與傳統(tǒng)電腦橫機(jī)相比，基于此設(shè)計(jì)方案的橫機(jī)技術(shù)含量較高，成本低，可移植性強(qiáng)，并可實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。

標(biāo)簽： Linux ARM 橫機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于ARM處理器的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用

噴油泵是柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)中燃油的控制、供給單元，其性能的好壞直接決定著柴油機(jī)的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質(zhì)量等。準(zhǔn)確測(cè)試噴油泵的各種技術(shù)參數(shù)對(duì)提高柴油機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)性能具有十分重要的意義。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一?；贏RM的嵌入式技術(shù)己經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個(gè)亮點(diǎn)。ARM公司的32位RISC處理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能強(qiáng)等諸多優(yōu)異性能，應(yīng)用越來越廣泛。uCLinux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來的一種操作系統(tǒng)，它是專為無MMU的微控制器開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它支持眾多嵌入式處理器類型，具有完善的各類驅(qū)動(dòng)支持。本文從噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)入手，在詳細(xì)分析了系統(tǒng)所要檢測(cè)和控制的參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)由兩個(gè)模塊組成：以80C196KB單片機(jī)為中心的噴油泵控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以S3C44BOX為中心的上位機(jī)監(jiān)控及管理系統(tǒng)。下位機(jī)通過RS232串口接收上位機(jī)的命令并執(zhí)行噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、燃油溫度控制、噴油次數(shù)計(jì)數(shù)、提前角監(jiān)控及燃油壓力顯示。上位機(jī)是整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的管理者，主要完成給下位機(jī)發(fā)送特定的操作命令，完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示、收集和存儲(chǔ)，它有友好的中文顯示界面，可以完成簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理操作。文中詳細(xì)闡述了上位機(jī)的操作系統(tǒng)uCLinux的特點(diǎn)和移植過程。同樣對(duì)上位機(jī)的界面設(shè)計(jì)及運(yùn)行環(huán)境MiniGUI進(jìn)行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后，對(duì)噴油泵控制系統(tǒng)采用模糊控制算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。詳細(xì)描述了模糊控制器設(shè)計(jì)所包含的三個(gè)主要部分：清晰量的模糊化接口、模糊控制規(guī)則及算法及模糊量的清晰化接口。通過試驗(yàn)證實(shí)，本文設(shè)計(jì)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)技術(shù)路線正確合理。相信該可靠實(shí)用的控制系統(tǒng)配合噴油泵試驗(yàn)臺(tái)使用將具有良好的市場(chǎng)潛力。

標(biāo)簽： ARM 處理器噴油試驗(yàn)臺(tái)

上傳時(shí)間： 2013-06-04

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電磁爐主諧振電路研究與功率控制

當(dāng)電磁爐負(fù)載（鍋具）的大小和材質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，負(fù)載的等效電感會(huì)發(fā)生變化，這將造成電磁爐主電路諧振頻率變化，這樣電磁爐的輸出功率會(huì)不穩(wěn)定，常會(huì)使功率管IGBT過壓損壞。針對(duì)這種情況，本文提出了一種雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)和模糊控制方法，使負(fù)載變化時(shí)保持電磁爐的輸出功率穩(wěn)定。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果證明了該設(shè)計(jì)的有效性和可靠性

標(biāo)簽： 電磁爐功率控制諧振電路

上傳時(shí)間： 2013-08-02

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基于FPGA模糊控制器的設(shè)計(jì)

本文針對(duì)目前國內(nèi)外基于FPGA實(shí)現(xiàn)模糊控制器的理論、EDA軟件工具的使用以及FPGA 技術(shù)的發(fā)展，對(duì)模糊控制器的設(shè)計(jì)作了有益的探索，并達(dá)到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。文章綜述了模糊控制理論的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展方向；介紹了模糊邏輯、模糊控制的基本原理和模糊控制器的結(jié)構(gòu)；闡述了常規(guī)模糊控制器的設(shè)計(jì)過程。文章介紹了運(yùn)用 VHDL語言進(jìn)行模糊控制器的設(shè)計(jì)過程。對(duì)模糊控制過程中隸屬度函數(shù)的存儲(chǔ)采用了分段存儲(chǔ)法，其設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，提高了運(yùn)算速度和運(yùn)算精度。采用了“最大－最小”函數(shù)法簡(jiǎn)化了模糊控制規(guī)則的推理過程。運(yùn)用“倒數(shù)相乘法”實(shí)現(xiàn)除法器的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)任意數(shù)的除法運(yùn)算，且精度較高。并以模糊空調(diào)溫度控制器為例進(jìn)行了理論說明和模糊設(shè)計(jì)，并給出了相應(yīng)的VHDL代碼。整體設(shè)計(jì)及其各個(gè)模塊都在ALTERA公司的EDA 工具Quartus Ⅱ和Modelsim SE平臺(tái)上進(jìn)行了邏輯綜合及功能時(shí)序仿真，綜合與仿真的結(jié)果表明，基于FPGA的模糊控制器芯片消耗較少的硬件資源，達(dá)到了較高的設(shè)計(jì)性能，在速度和資源利用率方面均達(dá)到了較優(yōu)的狀態(tài)，通過在 FPGA開發(fā)板上的驗(yàn)證與測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的模糊控制器可滿足實(shí)時(shí)模糊控制的要求。關(guān)鍵詞：模糊邏輯模糊控制器 VHDL FPGA

標(biāo)簽： FPGA 模糊控制器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：003030
基于ARM感應(yīng)電機(jī)數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)

感應(yīng)電機(jī)具有可靠性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐腐蝕、效率好、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低廉和體積小等優(yōu)點(diǎn)，成為工業(yè)伺服控制的主要傳動(dòng)裝置然而，感應(yīng)電機(jī)又是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)，磁鏈和轉(zhuǎn)矩的非線性耦合及參數(shù)時(shí)變，使得感應(yīng)電機(jī)的控制十分復(fù)雜，特別是在實(shí)際電機(jī)控制系統(tǒng)中，還需要考慮硬件和周圍環(huán)境等多種因素的干擾，致使實(shí)現(xiàn)高性能的感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)更加困難本文研究感應(yīng)電機(jī)的高性能控制策略，綜述了感應(yīng)電機(jī)高性能控制策略的發(fā)展歷程和感應(yīng)電機(jī)模糊控制的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了實(shí)際電機(jī)控制系統(tǒng)控制器選型中各個(gè)嵌入式微處理器的基本性能和優(yōu)缺點(diǎn)在給出三相坐標(biāo)系和二相坐標(biāo)系中的感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)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(duì)傳統(tǒng)的PI控制器參數(shù)整定繁瑣，系統(tǒng)魯棒性差的缺點(diǎn)，論文將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于感應(yīng)電機(jī)的變頻調(diào)速，采用CRI推理法，設(shè)計(jì)了一種參數(shù)自整定模糊PI矢量控制器，利用Matlab對(duì)基于模糊PI控制的感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，并對(duì)采用兩種控制器實(shí)現(xiàn)的感應(yīng)電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行了比較、分析仿真結(jié)果表明模糊控制的控制性能優(yōu)于常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器論文對(duì)基于ARM的感應(yīng)電機(jī)數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，闡述了采用LPC2214ARM微處理器構(gòu)成數(shù)字感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的方法，給出了一種高性能感應(yīng)電機(jī)的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方案，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)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(shí)際電機(jī)控制器的選型和開發(fā)提供了一個(gè)新的思路

標(biāo)簽： ARM 感應(yīng)電機(jī) 數(shù)字控制器

上傳時(shí)間： 2013-08-03

上傳用戶：sy_jiadeyi
新型逆變器控制研究

本文以高頻鏈逆變器為被控對(duì)象，在推導(dǎo)出被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)模型后，提出一種新型控制方案：即內(nèi)環(huán)電流環(huán)采用混合型PI--模糊控制策略，外環(huán)電壓環(huán)采用PI控制策略的瞬時(shí)值雙閉環(huán)控制方案。

標(biāo)簽： 逆變器控制研究

上傳時(shí)間： 2014-08-18

上傳用戶：Late_Li
HT45F23 OPA 功能

HT45F23 MCU 含有兩個(gè)運(yùn)算放大器，OPA1 和OPA2，可用於用戶特定的模擬信號(hào)處理，通過控制暫存器，OPA 相關(guān)的應(yīng)用可以很容易實(shí)現(xiàn)。本文主要介紹OPA 的操作，暫存器設(shè)定以及基本OPA 應(yīng)用，例如：同相放大器、反相放大器和電壓跟隨器。 HT45F23 運(yùn)算放大器OPA1/OPA2 具有多個(gè)開關(guān)，輸入路徑可選以及多種參考電壓選擇，此外OPA2 內(nèi)部有8 種增益選項(xiàng)，直接通過軟體設(shè)定。適應(yīng)於各種廣泛的應(yīng)用。

標(biāo)簽： 45F F23 OPA HT

上傳時(shí)間： 2013-11-21

上傳用戶：immanuel2006