PID算法及PWM控制技術簡介1.1PID算法控制算法是微機化控制系統的一個重要組成部分,整個系統的控制功能主要由控制算法來實現。目前提出的控制算法有很多。根據偏差的比例(P)、積分(ID,微分(D)進行的控制,稱為PID控制。實際經驗和理論分析都表明,PID控制能夠滿足相當多工業對象的控制要求,至今仍是一種應用最為廣泛的控制算法之一。下面分別介紹模擬PID、數字PID及其參數整定方法。1.1.1模擬PID在模擬控制系統中,調節器最常用的控制規律是PID控制,常規PID控制系統原理框圖如圖1.1所示,系統由模擬PID調節器、執行機構及控制對象組成。PID調節器是一種線性調節器,它根據給定值r(1)與實際輸出值c(1)構成的控制偏差:e()=r(t)-c(t)(1.1)將偏差的比例、積分、微分通過線性組合構成控制量,對控制對象進行控制,故稱為PID調節器。在實際應用中,常根據對象的特征和控制要求,將P、I、D基本控制規律進行適當組合,以達到對被控對象進行有效控制的目的。例如,P調節器,PI調節器,PID調節器等。模擬PID調節器的控制規律為
上傳時間: 2022-07-01
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1.創建一個新項目:激活Design Manager,在菜單File中選擇New Workspace,然后填入項目名稱expl。2.輸入網單文件:在Tools菜單中選擇TextEdit,輸入如下所示的網單文件。3.保存文件:將文件命名為expl.cir。4.對電路進行模擬:在Tools菜單中選擇PspiceA/D,再在PspiceA/D的File菜單中選擇Open,打開已保存過的輸入文件expl.cir。5.檢查出錯:如果文件中出現了語法錯誤,PspiceA/D就會彈出錯誤提示框,并運行Message Viewer,告訴用戶錯誤信息。如果輸入文件沒有語法錯誤,PspiceA/D就顯示正確模擬的對話框,如圖3-3類似,從圖中可讀出電路標題、元器件個數以及計算中所耗內存信息。6.查看輸出文件:在File菜單中選擇Examine 0utput,就可以通過Text Editor來瀏覽輸出文件。輸出文件中的各節點電壓如下所示。由此可得出如下所示的靜態工作點參數:Vw=2.9646V,Vow=7.1878-2.1919=4.9959V,Tg=Va/R.=2.1919/2.3=0.953mA。7.觀察輸出波形:在PspiceA/D的File菜單中選擇Run Probe,或者在Design Manager 中選擇Tools下的Probe,都可以調出Probe。Probe自動設置橫坐標,縱坐標必須通過手動添加。在菜單Trace中選擇Add,在Add Traces對話框的Trace Expression中輸入V(6)/V(1),測量放大倍數。8.在Probe中,單擊Plot菜單下的Add YAxis,增加一個新縱軸。9.單擊Trace菜單下的Add,在Trace Expression中輸入V(1)/I(V1),測量輸入電阻,輸出曲線如圖2-2所示。
標簽: pspice
上傳時間: 2022-07-02
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第一章設計任務書一、設計題目:乒乓球比賽游戲機二、設計要求:1.設計一個甲、乙雙方參賽,裁判參與的乒乓球比賽游戲模擬機。2.用8個發光二極管排成一條直線,以中點為界,兩邊各代表參賽雙方的位置,其中點亮的發光二極管代表“乒乓球”的當前位置,點亮的發光二極管依次由左向右或由右向左移動。3.當球運動到某方的最后一位時,參賽者應立即按下自己一方的按鈕,即表示擊球,若擊中,則“球”向相反方向運動,若未擊中,則對方得1分。4.設置自動計分電路,雙方各用二位數碼管來顯示計分,每局10分。到達10分時產生報警信號。如上圖1所示,該電路主要由球臺驅動電路,控制電路,計數器,顯示譯碼器和LED數碼管等組成。圖中標出的各種信號的含義:CP表示球臺驅動電路和計數器的時鐘信號:S表示燈(乒乓球)移動的信號;L表示發光二極管驅動信號,由L1-L8組成;CNT表示計數器的計數脈沖信號,由CNTI,CNT2組||成;KA.KB表示開關控制的外輸入發球、擊球信號。二、總體思路描述如下:1.用兩個74LS194四位雙向移位寄存器模擬兵乓球臺,其中第一個74LS194的DL輸出端接第二個的|右移串行輸入端,這樣當兵乓球往右準備移出第一個寄存器的時候就會在時鐘脈沖的作用下被移入第二個寄存器。同樣道理,第二個74L5194的AR輸出端接第一個的左移串行輸入端。2.用D觸發器及邏輯門電路構成驅動控制電路3.用計數器、邏輯門電路和集成的4管腳的數碼管組成計分電路
上傳時間: 2022-07-02
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基于Proteus仿真前言:本文詳細介紹了DS18B20原理,并在后面舉例說明了其在單片機中的應用,所舉例子包含Proteus仿真電路圖,源程序,程序注釋詳細清楚。1、DS18B20簡介:DS18B20溫度傳感器是DALLAS公司生產的1-wire式單總線器件,具有線路簡單,體積小的特點,用它組成的溫度測量系統線路非常簡單,只要求一個端口即可實現通信。溫度測量范圍在一55℃~+125℃之間,分辨率可以從9~12位選擇,內部還有溫度上、下限報警設置。每個DS18B20芯片都有唯一的序列號,所以可以利用多個DS18B20同時連接在同一條總線上,組成多點測溫系統。但最多只能連接8個,如果數量過多,會使供電電源電壓過低,從而造成信號傳輸的不穩定。2、DS18B20結構:如右圖所示,DS18B20有三只引腳,VCC、DQ和GND。DQ為數字信號輸入/輸出端(DQ一般接控制器(單片機)的一個1/0口上,由于單總線為開漏所以需要外接一個4.7K的上拉電阻);GND為電源地;VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時接地)。DS18B20內部結構主要由四部分組成:64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發的溫度報警觸發器TH和TL、配置寄存器。光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的,它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是:開始8位是產品類型標號,接著的48位是該DS1B20自身的序列號,最后8位是前面56位的CRC校驗碼(循環冗余校驗碼)。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同,這樣就可以實現一根總線上掛接多個DS18B20的目的。溫度傳感器可完成對溫度的測量,以12位轉化為例,用16位符號擴展的二進制補碼讀數形式提供。
上傳時間: 2022-07-02
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HDMI系統架構由信源端和接收端組成。某個設備可能有一個或多個HDMI輸入,一個或多個HDMI輸出。這些設備上,每個HDMI輸入都應該遵循HDMI接收端規則,每個HDMI輸出都應該遵循HDMl信源端規則。如圖3-1所示,HDMI線纜和連接器提供四個差分線對,組成TMDS數據和時鐘通道。這些通道用于傳遞視頻,音頻和輔助數據。另外,HDMl提供一個VESADDC通道。DDC是用于配置和在一個單獨的信源端和一個單獨的接收端交換狀態。可選擇的CEC在用戶的各種不同的音視頻產品中,提供高水平的控制功能??蛇x擇的HDMl 以太網和音頻返回(HEAO,在連接的設備中提供以太網兼容的網絡數據和一個和TMDS相對方向的音頻回返通道。音頻,視頻和輔助數據在三個TMDS數據通道中傳輸。一個TMDS時鐘,典型地是以視頻像素速率,在TMDS時鐘通道中傳輸,它被接收端做為一個頻率參考,用于對三個TMDS數據通道的數據復原。在信源端,TMDS編碼將每個TMDS數據的8比特數據轉換成10位的DC平衡的最小變換序列,串行地,以每個TMDS時鐘周期10位地,在差分線對上發送。視頻數據,一個像素可以是24,30,36,48比特。視頻的默認24比特色深,在等于像素時鐘的TMDS時鐘上傳遞。更高的色深使用相應的更高的TMDS時鐘率。視頻格式 TMDS時鐘率低于25M(比如13.5M的480i/NTSC)可以使用重復像素發送的策略。視頻像素可以用RGBYCbCr4:4:4,YCbCr4:2:2格式編碼。為了在TMDS通道上發送音頻和輔助數據,HDMI使用一個報文結構。為了得到音頻和控制數據所需要的高可靠性,這個數據報文用BCH糾錯碼,使用特殊的差錯矯正,對發送的10位數據編碼。
標簽: 接口
上傳時間: 2022-07-03
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從20世紀10年代至今,由于IC技術的不斷發展,超聲波流量計也因其具有的非接觸測量、適用于大口徑圓形及矩形管道、內部無任何阻流器件等特點,成為當今發展最迅速的一類流量計之一。對于以時差法來實現流量測量的超聲波流量計,其測量精度的關鍵在于準確的測量超聲波在液體中的順流和逆流的傳播時間。在當今計時芯片測量達到ps級別的基礎上,如果能夠消除溫度和管道對聲速和流體造成的非線性誤差,并且通過信號篩選準確判斷超聲波信號到達時刻,那么超聲波流量計的精度將得到進一步的提升。因此本文在上述三個方面的改進,提出了基于TDC-GP22的超聲波流量計的設計。1超聲波流量計流量測量方案在管道上安裝超聲波換能器的方式主要有三種:夾裝型、插入型和管段型。對于管段型也有多種方式,常見的有Z式安裝管段和立柱式管段。其中Z式管段主要適用于50mm口徑以上的管道;立柱式管段主要適用于50mm口徑以下的管道。由于本次設計主要針對小口徑超聲波流量計,因此主要采用后一種立柱式管段,超聲波換能器安裝在管段同側,測量時交替發送超聲波信號,如圖1所示。
上傳時間: 2022-07-03
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基于單片機AT89C51的電子血壓計的設計設計的電子血壓計是采用示波法測量原理, 以AT89C51 單片機為控制核心,輔以 US9111-006-D 型壓力傳感器與 MCU 之間模擬信號處理,通過 ADC0808 轉換器完成數字 信號轉換以及液晶顯示、報警、自動關機等電路來實現家用電子血壓計的設計。在本次設 計中,通過對模擬脈搏波的輸入進行放大,通過 AD 轉換器來進行模擬信號到數字信號的 轉換,最后通過單片機進行處理,來完成顯示、比較、儲存、查詢等功能。 關鍵詞:血壓計;傳感器;液晶顯示; AT89C51 單片機 設計系統最終要實現的 性能指標如下: 1) 顯示范圍:0-299mmHg 2) 測量范圍:40-270mmHg 3) 脈率:40-200 次/分 4) 放氣速率:2.3-6.0mmHg/ 5) 分辨率:1mmHg 6) 靜態壓力基本誤差: 3mmHg 7) 動態壓力基本誤差: 5-8mmHg 8) 脈率誤差:5% 9) 低電壓顯示:當電池電壓低于 4.0-0.2V 時,顯示低壓符號 10) 記憶功能:能顯示前次測量值 11) 自動關機:5min 在單片機控制系統中,軟件是很重要的一部分。本設計編程采用的是匯編語言,用匯 編語言編程簡單、開發快,指令執行的速度快,節省存儲空間。本文主要介紹了基于 AT89C51 單片機的電子血壓計的設計思路及方法,詳細介紹了系統所實現的功能,系統的 設計方法,系統的總體構成,模塊電路的設計步驟和系統的調試方法等內容。
上傳時間: 2022-07-03
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將偏差的比例(Proportion)、積分(Integral)和微分(Differential)通過線性組合構成控制量,用這一控制量對被控對象進行控制,這樣的控制器稱PID控制器。1.1模擬PID控制原理在模擬控制系統中,控制器最常用的控制規律是PID控制。為了說明控制器的工作原理,先看一個例子。如圖1-1所示是一個小功率直流電機的調速原理圖。給定速度n(f)與實際轉速進行比較n(),其差值e()=n(0-n(),經過PID控制器調整后輸出電壓控制信號u),u)經過功率放大后,驅動直流電動機改變其轉速。常規的模擬PID控制系統原理框圖如圖1-2所示。該系統由模擬PID控制器和被控對象組成。圖中,r()是給定值,y(f)是系統的實際輸出值,給定值與實際輸出值構成控制偏差e(t)e()作為PID控制的輸入,以)作為PID控制器的輸出和被控對象的輸入。所以模擬PID控制器的控制規律為
標簽: pid控制
上傳時間: 2022-07-04
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熟悉KeilC51的朋友對于Keil MDK上手應該比較容易,畢競界面是很像的。但ARM內核畢競不同于51內核,因此無論在設置上還是在編程思想上,都需要下番功夫研究的。本文以MDKV4.03為例,詳細的寫一下MDK的設置、界面、工具??赡軙行╇s亂,但我想所涉及的東西都是最常用的;可能不是那么的嚴謹清晰,我想誰也沒把我期望成專家!哈,有問題歡迎留言。正式開始。首先啟動MDK.當然要先安裝好MDK,如果找不到在哪里下載,可以翻翻我以前的博文。啟動后的MDK界面如圖1所示。第二.新建一個工程。單擊Project->NewVision Project..菜單項,Vision4將打開一個標準對話框,見圖2,輸入希望新建工程的名字即可創建一個新的工程,建議對每個新建工程使用獨立的文件夾。例如,這里先建立一個新的文件夾,然后選擇這個文件夾作為新建工程的目錄,輸入新建工程的名字Project1,iVision將會創建一個以Project1.uwproj2為名字的新工程文件,它包含了一個缺省的目標(target)和文件組名。這些內容在Project Workspace->Files中可以看到。
標簽: keil mdk
上傳時間: 2022-07-04
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實驗二、Python 運算符、內置函數實驗目的:1、熟練運用 Python 運算符。2、熟練運用 Python 內置函數。實驗內容:1、編寫程序,輸入任意大的自然數,輸出各位數字之和。2、編寫程序,輸入兩個集合 setA 和 setB,分別輸出它們的交集、并集和差集 setA-setB。3、編寫程序,輸入一個自然數,輸出它的二進制、八進制、十六進制表示形式。實驗三、使用蒙特·卡羅方法計算圓周率近似值實驗目的:1、理解蒙特·卡羅方法原理。2、理解 for 循環本質與工作原理。3、了解 random 模塊中常用函數。實驗內容:蒙特·卡羅方法是一種通過概率來得到問題近似解的方法,在很多領域都有重要的應用,其中就包括圓周率近似值的計算問題。假設有一塊邊長為 2 的正方形木板,上面畫一個單位圓,然后隨意往木板上扔飛鏢,落點坐標(x, y)必然在木板上(更多的時候是落在單位圓內),如果扔的次數足夠多,那么落在單位圓內的次數除以總次數再乘以 4,這個數字會無限逼近圓周率的值。這就是蒙特·卡羅發明的用于計算圓周率近似值的方法,如圖所示。
標簽: python
上傳時間: 2022-07-09
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