電液控制作為液壓控制的一個新分支,因為其本身的特點正得到越來越廣泛的應用。電液控制系統的發展對電液控制技術提出了更高的要求,這必將促進電液控制技術的發展。本文在教研室多年電液控制經驗的基礎上,提出開發通用型電液系統數字控制器。 通過對電液控制技術的研究,了解電液系統的一般構成,結合多個具體實例,本文提出數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閉環控制問題。 數字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微處理器LPC2292為硬件核心,配有高速AD、DA轉換器。硬件設計注重通用性,具有多種輸入、輸出通道,可以采集和輸出多種、多個模擬量信號和數字量信。具有多種通信接口,可以實現近距離監控或者遠距離操控。人機交互通道豐富,具有報警、狀態指示、參數顯示等功能。采用光電隔離、獨立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩定性、可靠性。軟件設計采用UC/OS-II嵌入式操作系統,內部集成多種智能控制算法,保證電液系統閉環控制取得良好的效果。開發模擬試驗系統,可以模擬電液系統現場的各種信號和閉環回路,實現實驗室調試。采用Visual Basic開發上位機軟件,配合控制器完成參數修改、保存,繪制實時監控曲線,控制硬件等功能。 控制器解決了電液系統多樣性難題,客服模擬控制的缺點。研發出模糊自整定PID算法,它成功解決了閉環控制過程中設定信號不斷變化的難題。經過多次現場調試,目前控制器已經成功應用于國內多家企業的輪胎耐久性試驗機和密煉機兩種電液系統,在這兩種系統中成功取代進口國外模擬控制器,并且控制效果好于國外模擬控制器。關鍵詞:電液系統;ARM7;UC/OS-II;模糊自整定
上傳時間: 2013-05-31
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現代噴氣織機以其高速、高性能等優勢,占據了無梭織機的大部分市場,并成為最有發展前景的一種織機。送經、卷取機構是織機控制系統的重要組成部分,其對經紗張力的控制精度已成為評定織機質量的重要技術指標。因此,提高和改善噴氣織機的電子送經和卷取控制系統的性能非常必要,而且,開發具有高速、高精度的獨立電子送經和卷取控制模塊具有廣闊的應用前景。 本課題研究開發了一款獨立的電子送經和卷取控制模塊,通過人機界面或CAN通訊對該控制系統所需參數進行設置,使其可以根據參數設置應用于不同型號的噴氣織機。通過對系統的控制分析,本課題主要從硬件電路設計、軟件控制及張力控制算法三個方面進行研究。 首先,通過對噴氣織機的性能要求及控制器結構與性能的綜合考慮,系統采用以高速ARM7TDMI為內核的低功耗微處理器LPC2294作為系統控制器,該控制器不僅速度快、性能穩定,而且其豐富的外圍模塊大大簡化了硬件電路的設計。硬件電路設計采用模塊化設計方法,主要功能模塊包括嵌入式最小系統模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機控制模塊、通訊模塊、人機界面模塊、輸入輸出信號模塊等。根據系統需要,對各個模塊的控制器件進行選取,并設計出各個模塊的接口電路。最后,為了提高系統的穩定性和可靠性,在硬件電路設計中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設計方面,系統采用嵌入式實時操作系統μC/OS-II,便于系統升級和維護。在系統硬件平臺的基礎上,根據設計要求對操作系統內核進行剪裁和移植,并對系統時鐘節拍進行修改。結合硬件電路及系統控制要求,對系統啟動代碼進行修改;并根據系統對各個功能模塊控制的時效性要求,對系統任務進行合理規劃。為了說明系統采用該RTOS的可行性,對實時性要求最高的張力采集任務進行了實時性分析。對CAN通訊協議進行制定和編程實現,并對I2C、CAN和LCD驅動程序進行開發,另外,對每個任務的功能及控制流程和任務間及任務與中斷間的信息通訊進行了說明。系統在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術,對硬件抗干擾進行補充。 最后,針對經紗張力的非線性和滯后性等復雜特性,對張力調節采用模糊參數自整定PID控制算法,設計出張力模糊參數自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下,對PID控制器下的張力算法及模糊參數自整定PID控制器下的張力算法進行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實現進行了說明。關鍵詞:ARM; μC/OS-II;噴氣織機;送經卷取;模糊PID
上傳時間: 2013-06-11
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隨著微電子技術和電力電子技術的飛速發展,運動控制系統正朝著通用化、智能化、微型化的方向發展。目前,以數字信號處理器(DSP)和現場可編程門陣列(FPGA)為核心的運動控制卡已成為運動控制器的發展主流。它可方便地以插卡形式嵌入PC機,將PC機強大的信息處理能力和開放式特點與運動控制卡的運動控制能力相結合,具有信息處理能力強、開放程度高、運動控制方便、通用性好的特點。因此,本文通過對運動控制技術的深入研究,開發了一款以DSP和FPGA為主控單元、基于PCI總線的運動控制卡。 首先,設計了運動控制卡硬件電路,對控制卡的DSP和FPGA外圍電路、PCI總線接口電路、模擬量輸出電路、編碼器信號采集電路、通用I/O接口電路等實現方法進行了詳細討論。 為提高控制卡的硬件集成度和可靠性,通過對FPGA的編程設計,在FPGA中實現了PCI總線目標設備接口控制器、雙端口RAM、DDA精插補電路、DAC接口電路、編碼器信號處理電路和數字I/O信號處理電路。 基于改進的數字PID控制器和前饋控制,設計開發了運動控制卡的位置閉環伺服控制器,并整定了控制器參數,獲得良好的伺服控制特性。 最后,采用WinDriver開發了控制卡的驅動程序,并詳細介紹了驅動程序的開發流程。
上傳時間: 2013-08-01
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在冶金、化工,機械等各類工業控制中,電加熱爐都得到了廣泛的應用。目前國內的電加熱爐溫度控制器大多還停留在國際60年代水平,仍在使用繼電一接觸器控制或常規PID控制,自動化程度低,動態控制精度差,滿足不了日益發展的工藝技術要求。電加熱爐的溫度是生產工藝的一項重要指標,溫度控制的好壞將直接影響產品的質量。電加熱爐由電阻絲加熱,溫度控制具有非線性、大滯后、大慣性、時變性、升溫尊向性等特點。而且,在實際應用和研究中,電加熱爐溫度控制遇到了很多困難:第一,很難建立精確的數學模型:第二,不能很好地解決非線性、大滯后等問題。以精確數學模型為基礎地經典控制理論和現代控制論在解決這些問題時遇到了極大地困難,而以語言規則模型(IF—THEN)為基礎的模糊控制理論卻是解決上述問題的有效途徑和方法。國內現有的一些模糊設計方法大多存在不同缺點,而且真正把理論研究應用到實際系統的也較少。所以,深入研究在電加熱爐系統控制中具體模糊控制設計理論是十分必要的。本文針對電加熱爐這一控制對象,以Ts.94—1型號的箱形電加熱爐為參考對象,分別采用工業控制中普遍使用的PID控制、經常見到的模糊控制策略,如基本模糊控制,對其進行仿真實驗,比較,并進行了理論分析。針對上述電加熱爐控制中存在的問題,本文設計了雙模糊控制器。雙模糊控制器在參數自整定模糊控制理論的基礎上,對比例因子進行調整,克服原算法復雜麗不實用的特點,根據電加熱爐不同的工作狀態采用不同的模糊控制器,提高了控制精度,改善了控制效果。本文把模糊控制與神經網絡技術相結合,利用神經網絡很強的學習能力和自適應能力,建立了自適應神經模糊推理系統。把不依賴精確數學模型的模糊控制系統與有價值的經驗數據或參考模型相結合,彌補了模糊控制的不足,使模糊控制系統更能發揮其強大優勢,控制效果理想。在實踐應用方面,以電加熱爐為控制對象,開發了89C51單片機模糊控制器,主要進行了硬件和軟件的設計。
上傳時間: 2013-10-28
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摘要:介紹采用1f1的MSP430F133為主控芯片的溫控儀的軟、硬件設計。該溫控儀同時兼容PtlO0熱電阻和K、E型熱電偶,軟件采用改進的增量型PID控制方式,并帶有參數自整定功能和簡單的模糊PID參數校正功能。硬軟件設計上充分考慮了抗干擾的措施,可以在惡劣環境中使用。測量溫度范圍為0—6OO℃,控制精度為±1℃。關鍵詞:MSP430F133;溫控儀;熱電偶;模糊PID
上傳時間: 2013-10-20
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針對機艙消防應急救援模擬訓練系統中訓練環境控制的難題,設計了一種以AT89C52單片機為核心的多點溫度煙霧測控系統。該系統可實現對模擬系統中消防環境(煙霧,溫度)的實時測量和控制。根據訓練系統對溫度煙霧指標要求嚴格的特點,引入了基于NCD 與優化函數結合的非線性PID 對PID 參數進行優化整定,實現了實時控制。整個設計簡明,清晰。
上傳時間: 2013-10-21
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為了實現高精度的水溫控制,本文介紹了一種以SPCE061A單片機為控制核心、以PID算法控制以及PID參數整定相結合的控制方法來實現的水溫控制系統
上傳時間: 2015-12-14
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:針對當前電力機車調速系統存在的一些問題,簡要分析了直流電力機車調速原理,提出了 控制系統的硬件結構,并且設計出Fuzzy + PID復合結構的控制器,提高了控制系統的動態響應速 度和穩態誤差 同時利用RBF神經網絡自整定PID參數解決了PID控制中的參數整定問題
上傳時間: 2013-12-19
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在過程控制中,按偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)進行控制的PID控制器(亦稱PID調節器)是應用最為廣泛的一種自動控制器。它具有原理簡單,易于實現,適用面廣,控制參數相互獨立,參數的選定比較簡單等優點;而且在理論上可以證明,對于過程控制的典型對象──“一階滯后+純滯后”與“二階滯后+純滯后”的控制對象,PID控制器是一種最優控制。PID調節規律是連續系統動態品質校正的一種有效方法,它的參數整定方式簡便,結構改變靈活(PI、PD、…)。
標簽: 過程控制
上傳時間: 2014-01-18
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產生頻率選擇性衰落的雷利通道,參數由天線結構、OFDM系統的結構與功率延時結構來決定。
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上傳時間: 2014-12-20
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