感應電機由于具有可靠性好、結構簡單、價格低廉和體積小等優點,成為生產實踐中應用最廣泛的一種電動機。然而,感應電機是一個多變量、強耦合、非線性的時變系統,這使得感應電機的控制十分復雜,尤其是在對控制精度要求比較高的場合,設計出高精度的感應電機控制系統變得非常困難。 針對高精度感應電機控制較困難的問題,本文分析了感應電機的數學建模方法及電機控制策略問題。在對感應電機的數學模型進行了數學推導的基礎上,在Matlab/Simulink平臺上建立了感應電機的電機模型,提出了一種感應電機控制系統仿真建模的新方法。對常用的數字脈寬調制方法進行了數學推導及仿真研究,并將模糊控制理論應用于感應電機的變頻調速系統中,改善了傳統PI控制器超調較大、響應較慢、魯棒性差的缺點。仿真結果驗證模糊PI控制方案的優越性。 在感應電機建模仿真的基礎上,根據高精度感應電機控制器的需求及FPGA的特點,本文提出感應電機控制器的的設計方案。按照FPGA模塊化設計思想,將整個系統進行了合理的劃分,對SVPWM、Park變換、模糊PI控制器、反饋速度測量等重要模塊的FPGA硬件實現算法進行了深入的研究。并在一些模塊算法的設計上提出了自己的思路。各模塊在Modelsim平臺上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開發板上完成硬件驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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本文針對目前國內外基于FPGA實現模糊控制器的理論、EDA軟件工具的使用以及FPGA 技術的發展,對模糊控制器的設計作了有益的探索,并達到了預期的實驗效果。文章綜述了模糊控制理論的產生、發展、應用現狀以及今后的發展方向;介紹了模糊邏輯、模糊控制的基本原理和模糊控制器的結構;闡述了常規模糊控制器的設計過程。文章介紹了運用 VHDL語言進行模糊控制器的設計過程。對模糊控制過程中隸屬度函數的存儲采用了分段存儲法,其設計方法簡單,提高了運算速度和運算精度。采用了“最大-最小”函數法簡化了模糊控制規則的推理過程。運用“倒數相乘法”實現除法器的設計,能夠實現任意數的除法運算,且精度較高。并以模糊空調溫度控制器為例進行了理論說明和模糊設計,并給出了相應的VHDL代碼。整體設計及其各個模塊都在ALTERA公司的EDA 工具Quartus Ⅱ和Modelsim SE平臺上進行了邏輯綜合及功能時序仿真,綜合與仿真的結果表明,基于FPGA的模糊控制器芯片消耗較少的硬件資源,達到了較高的設計性能,在速度和資源利用率方面均達到了較優的狀態,通過在 FPGA開發板上的驗證與測試,測試結果表明,所設計的模糊控制器可滿足實時模糊控制的要求。關鍵詞:模糊邏輯 模糊控制器 VHDL FPGA
上傳時間: 2013-04-24
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激光打標是一種利用高能量的激光束在打標物體表面刻下永久性標識的技術。與傳統的壓刻等方法相比,激光打標具有速度快、無污染、質量高、性能穩定、不接觸物體表面等優點。激光打標是目前工業產品標記的先進技術,是一種高效的標記方法。傳統的基于ISA總線、PCI總線或者USB總線的激光打標控制器增加了激光打標機的成本和體積。本文提出一種基于ARM+FPGA架構的嵌入式系統方案,主要的研究工作如下:首先,介紹了激光打標系統的組成,激光打標技術的發展現狀和激光打標機的原理。根據激光打標控制系統的功能要求和性能要求,提出了ARM+FPGA的總體設計,并簡要討論了ARM和FPGA的特點和優勢。ARM處理器的主要功能是完成打標內容的輸入和變換處理,打標機參數的設置和控制打標。FPGA的作用是接收、存儲和轉換打標數據,然后產生控制信號去控制激光打標設備。然后,詳細討論了激光打標機控制器的硬件電路設計,包括ARM控制單元電路、FPGA控制單元電路和數模轉換模塊等。為了使控制器能夠長時間可靠穩定地工作,還采取了隔離技術等許多抗干擾措施。完成了 FPGA中各個模塊的程序設計,利用Quartus Ⅱ軟件進行了仿真驗證,調試了控制器的功能。本文所設計的嵌入式激光打標控制器發揮了ARM和FPGA各自的優勢。經過在實際打標系統中的測試,證明本次設計的激光打標機控制器實現了預期的功能,取得了滿意的打標效果。關鍵詞:ARM,FPGA,激光打標,FIFO,CO2激光器,掃描振鏡系統
上傳時間: 2013-04-24
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·摘 要:針對步進電機低速運行時出現的振動現象以及傳統的控制器復雜工況適應能力差,可靠性低的不足問題,設計采用西門子S7-300系列PLC控制步進電機,應用S7-300的定位模塊FM353,實現對步進電機的精確定位和速度控制,較好地解決了步進電機低速振動問題。[著者文摘]
上傳時間: 2013-06-03
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介紹一種采用Intel 高性能16 位單片機80C196KC ,結合模擬的電機速度及電樞電流檢測器件設計的直流電機PWM 調速控制器。經現場應用證實,該系統結構簡單,調速性能可靠,易于維護,易于改變算法,性能價格比高。
上傳時間: 2013-11-23
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本文介紹了一種基于AVR單片機的數字胃腸造影系統光圈控制器的設計和實現。該控制器以單片機為核心,以PID控制理論為思想,通過外圍硬件電路來達到控制目的。通過串行端口實時調整光圈大小,該光圈控制器具有響應速度快、控制精度高和穩定性好等特點。在實際運行中效果良好。
上傳時間: 2013-10-20
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目前激光打標技術以它出眾的打標效果及打標速度,已經在很多領域取代傳統的打標方式。它主要由激光器、光學系統和控制器組成,其中控制器是核心部件。控制器經歷了硬件數控(NC)和計算機數控(CNC)兩個發展階段。本文主要針對激光打標系統的控制系統模塊,在硬件與軟件設計兩方面都進行了仔細翔實的分析與研究。此外,還討論了系統的硬件、軟件及抗干擾措施的設計;最后得出結論以及今后的改進方向。
上傳時間: 2013-11-22
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LPC1700系列ARM是基于第二代ARM Cortex-M3內核的微控制器,是為嵌入式系統應用而設計的高性能、低功耗的32位微處理器,適用于儀器儀表、工業通訊、電機控制、燈光控制、報警系統等領域。其操作頻率高達100MHz,采用3級流水線和哈佛結構,帶獨立的本地指令和數據總線以及用于外設的低性能的第三條總線,使得代碼執行速度高達1.25MIPS/MHz,并包含1個支持隨機跳轉的內部預取指單元。
上傳時間: 2013-10-27
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設計了一種基于DSP與FPGA的運動控制器。該控制器以DSP為控制核心,用FPGA構建運動控制器與傳感器以及電機驅動器的接口電路。充分發揮了DSP強大的運算能力和FPGA的并行處理能力。具有信息處理能力強、模塊化程度高、編程容易、運動控制精度高等優點,可以實現高精度的速度環和位置環的雙閉環控制,能夠滿足運動控制器的實時性和精確性要求。
上傳時間: 2013-11-15
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目前運動控制主要有兩種實現方式,一是使用PLC加運動控制模塊來實現:二是使用PC加運動控制卡來實現。兩者各有優缺點,但兩者有以下共同的缺點:一是由于它們兒乎都是采用通用微控制器(MCU和DSP)來實現電機控制,由于受CPU速度的限制,以及CPU的多個進程同時處理
上傳時間: 2013-10-26
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