基于單片機的PID溫度控制系統,了解PID控制理論和單片機實現方法
上傳時間: 2013-05-21
上傳用戶:無聊來刷下
如今電力電子電路的控制旨在實現高頻開關的計算機控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數字化的方向發展。現場可編程門陣列器件(Field Programmable Gate Arrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經濟、高速度、低功耗等優勢,又具有全集成化、適用性強,便于開發和維護(升級)等顯著優點。與單片機和DSP相比,FPGA的頻率更高、速度更快,這些特點順應了電力電子電路的日趨高頻化和復雜化發展的需要。因此,在越來越多的領域中FPGA得到了日益廣泛的發展和應用。 本文提出了一種采用現場可編程門陣列(FPGA)器件實現數字化變頻調速控制系統的設計方案。該系統能產生三相六路正弦脈寬調制(SPWM)波形;調制頻率范圍為0~4KHZ,分7級控制;16位的速度控制分辨率;載波頻率分8級控制,最高可達24KHZ;系統接口兼容Intel系列和Motorola系列單片機;該系統控制簡單、精確,易修改,可現場編程;同時具有脈沖延時小、最小脈沖刪除、過壓和過流保護功能等特點,可應用于PWM變頻調速系統的全數字化控制。文中對方案的實現進行了詳細的論述,主要包括系統設計的理論分析,系統結構設計及在FPGA硬件上的實現,最終驗證了該控制系統的可行性和有效性。 數字化設計是本系統的特點,系統最終生成的三相SPWM脈沖是基于三相正弦調制波和三角載波比較得到的。設計時,充分結合FPGA器件的結構特點,利用一種改進結構的數字控制振蕩器(NCO)來產生正弦波樣本,在一定程度上解決了傳統NCO產生正弦波的精度和頻率相互制約的問題;把分時復用數字通信原理結合到系統的設計中,設計出分時運算電路,使得系統在同步時鐘下,生成三相正弦調制波而不影響系統的速度,同三角載波邏輯比較后,最終得到三相SPWM脈沖序列。
上傳時間: 2013-07-05
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高速公路隧道屬于特殊路段,隧道洞內外環境差別非常大,需要在隧道內設置電光照明,以消除司機的“暗適應"與“明適應’’視覺問題,保證隧道行車安全。而當前的大部分高速公路隧道照明控制系統簡單,照明光源舒適度不高,未根據洞外環境亮度,綜合車速車流量及洞內煙霧濃度等因素,實時調節隧道洞內照明亮度,存在盲目加大隧道照明的亮度的問題,給行車安全帶來隱患,造成能源浪費,不符合設計規范和國家節能的政策要求。 本文介紹了當前隧道照明的發展及照明燈具智能控制的研究狀況,針對當前隧道照明的控制系統存在的問題,給出了基于ZigBee的隧道照明無線控制系統的 架構;分析比較了當前各種隧道照明光源的特點,針對當前普遍采用的高壓鈉燈照明和新興的LED燈照明做了詳細的經濟效益對比,根據系統使用壽命周期內的性價比,選擇大功率LED作為隧道照明燈具;在分析ZigBee協議及組網流程的基礎上,設計了基于ZigBee技術的簇樹型隧道照明無線測控網絡,系統采用CC2430無線模塊作為網絡節點的硬件解決方案,對網絡中的協調器、路由器及終端節點的組網及其數據處理流程進行了詳細設計;設計了利用ZigBee技術作為控制命令和數據傳輸的可調光LED燈具,滿足所提出的控制系統對燈具的要求:針對隧道照明控制參數及燈具光效難以建立精確數學模型的特點,系統采用基于專家經驗的隧道照明的模糊控制算法,設計了隧道照明控制程序,并嵌入到利用WinCC設計的隧道照明的控制系統中。論文最后對所設計的系統進行了測試,驗證了系統的可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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論文以反應式步進電機為研究對象,應用了先進的FPGA/CPLD技術,設計了一種全數字的步進電機控制系統,通過了仿真、綜合和下載的各個程序測試環節,并在實驗中得到了良好的應用。 本論文分析了反應式步進電機工作原理以及其具體的控制過程,然后闡述了FPGA的設計原理以及所涉及到的相關芯片,接著對所要應用的硬件語言VerilogHDL方面的知識進行了簡要地介紹,這些為論文的具體設計部分提供了理論基礎。 本系統針對需要實現對步進電機的調速,設計出了一種符合要求的連續可調的脈沖信號發生器,整個脈沖信號發生器有兩個大的模塊組成,最后用一個頂層的模塊將二者連接起來,并且每個子模塊以及頂層的模塊都通過了仿真測試。系統采用了模塊化的設計思路,為系統的設計和維護提供了方便,同時也提高了系統性能的可擴展性。系統采用一種軟件硬化的設計思路,應用了VerilogHDL硬件語言,該語言較容易理解。軟件也是采用了目前應用比較廣泛的幾種。在最后的實物實驗中也取得了良好的效果,從而證明了設計的正確性。論文針對VerilogHDL硬件語言的應用技巧以及實際編寫程序中經常遇到的問題都做了詳細的解釋,并提出了幾個解決問題的方法;對于如何合理的選擇芯片,文章也做了仔細說明。 FPGA+VerilogHDL+EDA工具構成的數字系統現場集成技術,是本系統設計的核心部分,該門技術具有操作靈活、利用廣泛以及價廉等特點。該門技術具有旺盛的生命力和廣闊的前景,必然推動著整個集成電路產業系統集成的進一步發展。整個系統設計采用了全數字化的控制方案,使系統更加緊湊、更加合理以及經濟節約。由于系統的全數字化,使得整個系統運行變得十分可靠,調試也極為方便。作為一種先進技術的應用,論文在很多方面做了新的嘗試。
上傳時間: 2013-05-20
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運動控制技術是機電一體化的核心部分,提高運動控制技術水平對于提高我國的機電一體化技術具有至關重要的作用。運動控制技術的發展是制造自動化前進的旋律,是推動新的產業革命的關鍵技術。對于數控系統來說,最重要的是控制各個電機軸的運動,這是運動控制器接收并依照數控裝置的指令來控制各個電機軸運動從而實現數控加工的,數據加工中的定位控制精度、速度調節的性能等重要指標都與運動控制器直接相關。目前對數控系統的研究都集中在插入PC的NC控制器的研究上,而其核心部分就是對步進、伺服電機進行控制的運動控制卡的研究。對PC-NC來說,運動控制卡的性能很大程度上決定了整個數控系統的性能,而微電子和數字信號處理技術的發展及其應用,使運動控制卡的性能得到了不斷改進,集成度和可靠性大大提高。 本課題通過對運動控制技術的深入研究,并針對國內運動控制技術的研究起步較晚的現狀,結合當前運動控制領域的具體需要,緊跟當前運動控制技術研究的發展趨勢,吸收了數控技術和相關運動控制技術的最新成果,提出了基于PCI和FPGA的方案,研制了一款比較新穎的、功能強大的、具有很大柔性的四軸多功能運動控制卡。 本課題的具體研究主要有以下幾方面: 首先,通過對運動控制卡及運動控制系統等行業現狀的全面調研,和對運動控制技術的深入學習,在比較了幾種常用的運動控制方案的基礎上,提出了基于FPGA的運動控制設計方案,并規劃了板卡的總體設計。 其次,根據總體設計,規劃了板卡的結構,詳細劃分并實現了FPGA各部分的功能;利用光電隔離原理設計了數字輸入/輸出電路。 再次,利用FPGA的資源實現了PCI從設備接口,達到跟控制卡通信的目的,針對運動控制中的一些具體問題,如運動平穩性、實時控制以及多軸聯動等,在FPGA上設計了四軸運動控制電路,定義了各個寄存器的具體功能,設計了功能齊全的加/減速控制電路、變頻分配電路、倍頻分頻電路和三個功能各異的計數器電路等,自動降速點運動、A/B相編碼器倍頻計數電路等特殊功能。最后,進行了本運動控制卡的測試,從測試和應用結果來看,該卡達到預期的要求。
上傳時間: 2013-07-27
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在團簇與激光相互作用的研究中和在團簇與加速器離子束的碰撞研究中,需要對加速器束流或者激光束進行脈沖化與時序同步,同時用于測量作用產物的探測系統如飛行時間譜儀(TOF)等要求各加速電場的控制具有一定的時序匹配。在整個實驗中,需要用到符合要求的多路脈沖時序信號控制器,而且要求各脈沖序列的周期、占空比、重復頻率等方便可調。為此,本論文基于FPGA設計完成了一款多路脈沖時序控制電路。 本文基于Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EPlC3T100C8,設計出了一款可以同時輸出8路脈沖序列、各脈沖序列之間具有可調高精度延遲、可調脈沖寬度及占空比等。論文討論了FPGA芯片結構及開發流程,著重討論了較高頻率脈沖電路的可編程實現方法,以及如何利用VHDL語言實現硬件電路軟件化設計的技巧與方法,給出了整個系統設計的原理與實現。討論了高精密電源的PWM技術原理及實現,并由此設計了FPGA所需電源系統。給出了配置電路設計、數據通信及接口電路的實現。開發了上層控制軟件來控制各路脈沖時序及屬性。 該電路工作頻率200MHz,輸出脈沖最小寬度可達到10ns,最大寬度可達到us甚至ms量級。可以同時提供l路同步脈沖和7路脈沖,并且7路脈沖相對于同步脈沖的延遲時間可調,調節步長為5ns。
上傳時間: 2013-06-15
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各種類型電機的單片機控制,包括三相電機,BLDC電機的控制,入門的好資料
上傳時間: 2013-06-02
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恒溫烘箱溫度控制系統的設計:本設計采用單片機對恒溫烘箱的溫度進行模糊控制,使其溫度穩定在某一個設定值上.并且具有鍵盤輸入溫度給定值,一LED數碼管顯示溫度值和溫度越限報警的功能,實現自動控溫.
上傳時間: 2013-07-03
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霍爾傳感器應用于無刷電機驅動控制:討論了利用霍爾元件在無刷電機控制系統中使用的問題,并對霍爾集成傳感器進行了探討。介紹了2種利用霍爾集成傳感器組成無刷電機控制電路的方法。
上傳時間: 2013-05-31
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三墾電氣開關電源控制IC Sanken公司STR-E1500 系列是由高次諧波對策用前置變換器(PFC)和后置DC/DC變換器共同組合在一起的混
上傳時間: 2013-05-28
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