現(xiàn)代噴氣織機以其高速、高性能等優(yōu)勢,占據了無梭織機的大部分市場,并成為最有發(fā)展前景的一種織機。送經、卷取機構是織機控制系統(tǒng)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(tǒng)的性能非常必要,而且,開發(fā)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(fā)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(tǒng)所需參數(shù)進行設置,使其可以根據參數(shù)設置應用于不同型號的噴氣織機。通過對系統(tǒng)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(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器,該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)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(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II,便于系統(tǒng)升級和維護。在系統(tǒng)硬件平臺的基礎上,根據設計要求對操作系統(tǒng)內核進行剪裁和移植,并對系統(tǒng)時鐘節(jié)拍進行修改。結合硬件電路及系統(tǒng)控制要求,對系統(tǒng)啟動代碼進行修改;并根據系統(tǒng)對各個功能模塊控制的時效性要求,對系統(tǒng)任務進行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)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(xié)議進行制定和編程實現(xiàn),并對I2C、CAN和LCD驅動程序進行開發(fā),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(tǒng)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(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法,設計出張力模糊參數(shù)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(shù)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(xiàn)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(fā)展,運動控制系統(tǒng)正朝著通用化、智能化、微型化的方向發(fā)展。目前,以數(shù)字信號處理器(DSP)和現(xiàn)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(fā)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(fā)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)字I/O信號處理電路。 基于改進的數(shù)字pid控制器和前饋控制,設計開發(fā)了運動控制卡的位置閉環(huán)伺服控制器,并整定了控制器參數(shù),獲得良好的伺服控制特性。 最后,采用WinDriver開發(fā)了控制卡的驅動程序,并詳細介紹了驅動程序的開發(fā)流程。
上傳時間: 2013-08-01
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介紹了獨立太陽能光伏發(fā)電的意義,采用非隔離型Boost/Buck拓撲結構為主電路拓撲,重點分析了主電路的工作原理。設計了基于TMS320LF2812的控制系統(tǒng)硬件電路、控制系統(tǒng)軟件及數(shù)字pid控制器,給出了基于數(shù)字化控制的雙向DC-DC變換器的充放電試驗、升降壓快速切換試驗及其技術參數(shù)。數(shù)字化控制雙向DC-DC變換器實現(xiàn)了太陽能板、蓄電池二者之間的穩(wěn)定充放電及其快速切換。
上傳時間: 2014-12-24
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單片機模糊模糊控制是目前在控制領域所采用的三種智能控制方法中最具實際意義的方法。模糊控制的采用解決了大量過去人們無法解決的問題,并且在工業(yè)控制、家用電器和各個領域已取得了令人觸目的成效。本書是一本系統(tǒng)地介紹模糊控制的理論、技術、方法和應用的著作;內容包括模糊控制基礎、模糊控制器、模糊控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、模糊控制系統(tǒng)的開發(fā)軟件,用單片微型機實現(xiàn)模糊控制的技術和方法,模糊控制在家用電器和工業(yè)上應用的實際例子;反映了模糊控制目前的水平。 單片機模糊模糊控制目錄 : 第一章 模糊邏輯、神經網絡集成電路的發(fā)展 1.1 模糊邏輯及其集成電路的發(fā)展1.1.1 模糊邏輯的誕生和發(fā)展1.1.2 模糊集成電路的發(fā)展進程1.2 神經網絡及其集成電路的發(fā)展1.2.1 神經網絡的形成歷史1.2.2 神經網絡集成電路的發(fā)展1.3 模糊邏輯和神經網絡的結合1.3.1 模糊邏輯和神經網絡結合的意義1.3.2 模糊邏輯和神經網絡結合的前景第二章 模糊邏輯及其理論基礎 2.1 模糊集合與隸屬函數(shù)2.1.1 模糊集合概念2.1.2 隸屬函數(shù)2.1.3 分解定理與擴張定理2.1.4 模糊數(shù)2.2 模糊關系、模糊矩陣與模糊變換2.2.1 模糊關系2.2.2 模糊矩陣2.2.3 模糊變換2.3模糊邏輯和函數(shù)2.3.1模糊命題2.3.2模糊邏輯2.3.3模糊邏輯函數(shù)2.4模糊語言2.4.1 語言及語言的模糊性2.4.2 模糊語言2.4.3 語法規(guī)則和算子2.4.4 模糊條件語句2.5 模糊推理2.5.1 模糊推理的CRI法2.5.2 模糊推理的TVR法2.5.3 模糊推理的直接法2.5.4 模糊推理的精確值法2.5.5 模糊推理的強度轉移法第三章 模糊控制基礎 3.1 模糊控制的系統(tǒng)結構3.2 精確量的模糊化3.2.1 語言變量的分檔3.2.2 語言變量值的表示方法3.2.3 精確量轉換成模糊量3.3 模糊量的精確化3.3.1 最大隸屬度法3.3.2 中位數(shù)法3.3.3 重心法3.4 模糊控制規(guī)則及控制算法3.4.1 模糊控制規(guī)則的格式3.4.2 模糊控制規(guī)則的生成3.4.3 模糊控制規(guī)則的優(yōu)化3.4.4 模糊控制算法3.5 模糊控制的神經網絡方法3.5.1 神經元和神經網絡3.5.2 神經網絡的分布存儲和容錯性3.5.3 神經網絡的學習算法3.5.4 神經網絡實現(xiàn)的模糊控制3.5.5 神經網絡構造隸屬函數(shù)3.5.6 神經網絡存儲控制規(guī)則3.5.7 神經網絡實現(xiàn)模糊化、反模糊化第四章 模糊控制器 4.1 模糊控制器結構4.2 模糊控制器設計4.2.1 常規(guī)模糊控制器設計4.2.2 變結構模糊控制器設計4.2.3 自組織模糊控制器設計4.2.4 自適應模糊控制器設計4.3 模糊控制器的數(shù)學模型4.3.1 常規(guī)模糊控制器的數(shù)學模型4.3.2 模糊控制器數(shù)學模型的建立第五章 模糊控制系統(tǒng) 5.1 模糊系統(tǒng)的辨識和建模5.1.1 模糊系統(tǒng)辨識的數(shù)學基礎5.1.2 基于模糊關系方程的模糊模型辨識5.1.3 基于語言控制規(guī)則的模糊模型辨識5.2 模糊控制系統(tǒng)的設計5.2.1 模糊控制系統(tǒng)的一般設計過程5.2.2 模糊控制系統(tǒng)的典型設計5.3 模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性5.3.1 穩(wěn)定性分析的Lyapunov直接法5.3.2 語言規(guī)則描述的模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性5.3.3 關系方程描述的模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性第六章 數(shù)字單片機與模糊控制6.1 數(shù)字單片機MC68HC705P96.1.1 MC68HC705P9單片機性能概論6.1.2 MC68HC705P9單片機基本結構6.1.3 MC68HC705P9指令系統(tǒng)6.2 數(shù)字單片機模糊控制方式6.2.1 數(shù)字單片機與模糊控制關系6.2.2 數(shù)字單片機模糊控制方式第七章 模糊單片機與模糊控制7.1 模糊單片機NLX2307.1.1 模糊單片機NLX230性能概況7.1.2 NLX230的結構及引腳7.1.3 NLX230的模糊推理方式7.1.4 NLX230的內部寄存器7.1.5 NLX230的操作及接口技術7.2 NLX230開發(fā)系統(tǒng)7.3 NLX230應用例子第八章 模糊控制的開發(fā)軟件8.1 模糊推理機原理8.2 模糊推理機的算法8.3 模糊推理機結構和清單8.4 模糊邏輯知識基發(fā)生器8.5 模糊推理開發(fā)環(huán)境8.5.1 FIDE的工作條件8.5.2 FIDE的結構8.5.3 FIDE的工作過程第九章 模糊控制在家用電器中的應用9.1 模糊控制的電冰箱9.1.1 電冰箱模糊控制系統(tǒng)結構9.1.2 模糊控制規(guī)則和模糊量9.1.3 控制系統(tǒng)的電路結構9.1.4 控制規(guī)則的自調整9.2 模糊控制的電飯鍋9.2.1 煮飯的工藝過程曲線9.2.2 模糊控制的邏輯結構9.2.3 模糊量和模糊推理9.2.4 控制軟件框圖9.3 模糊控制的微波爐9.3.1 控制電路的結構框圖9.3.2 微波爐的模糊量與推理9.3.3 微波爐控制電路結構原理9.3.4 控制軟件原理及框圖9.4 模糊控制的洗衣機9.4.1 模糊洗衣機控制系統(tǒng)邏輯結構9.4.2 模糊洗衣機的模糊推理9.4.3 洗衣機物理量檢測方法9.4.4 布質和布量的模糊推理第十章 模糊控制在工程上的應用10.1 模糊參數(shù)自適應pid控制器10.1.1 自校正pid控制器10.1.2 模糊參數(shù)自適應PID控制系統(tǒng)結構10.1.3 模糊控制規(guī)則的產生10.1.4 模糊推理機理及運行結果10.2 恒溫爐模糊控制10.2.1 恒溫爐模糊控制的系統(tǒng)結構10.2.2 模糊控制器及控制規(guī)則的形成10.2.3 模糊控制器的校正10.3 感應電機模糊矢量控制10.3.1 模糊矢量控制系統(tǒng)結構10.3.2 矢量控制的基本原理10.3.3 模糊電阻觀測器10.3.4 模糊控制器及運行
上傳時間: 2014-12-28
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介紹了網絡控制系統(tǒng)的基本概念,利用Matlab建立了一個網絡控制系統(tǒng)仿真平臺,實現(xiàn)了對網絡控制系統(tǒng)的實時仿真,并重點對控制器的算法進行了研究,給出了模糊pid控制器與pid控制器的仿真結果對比。結果證明,模糊PID可以很好地應用于網絡控制。
標簽: Matlab 網絡控制系統(tǒng) 模糊控制 應用研究
上傳時間: 2013-10-20
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對4個參數(shù)優(yōu)化的基本遺傳算法程序,適用于pid控制器
標簽: 參數(shù)優(yōu)化 算法 程序
上傳時間: 2015-03-25
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建立了倒立擺的simulink模型,并設計了經典的pid控制器
上傳時間: 2015-05-26
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在某初教機的線性模型基礎上,建立了飛機的縱向和橫向傳遞函數(shù),分析了模型參數(shù)的不確定性,通過使用MATLAB中的NCD模塊對飛行控制系統(tǒng)及pid控制器等參數(shù)進行優(yōu)化,設計出了飛機的自動駕駛儀高度保持和航向保持模式。這種方法既避免了復雜的計算和編程,又使系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定,陛、動態(tài)性能和魯棒性,克服了飛機模型參數(shù)隨著高度和速度的變化(即模型參數(shù)存在不確定性)而需要按照多個不同高度和速度的飛行區(qū)域設計一系列控制器的缺點
標簽: 線性模型
上傳時間: 2015-10-12
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采用模糊RBF神經網絡對柴油機油門執(zhí)行器位置進行控制,介紹了電液調速執(zhí)行器的動態(tài)特性,設計了電液調速控制回路,本文將一種基于模糊RBF神經網絡的pid控制器應用于柴油機調速控制當中,詳細說明了模糊RBF神經網絡控制器的設計過程,它結合了傳統(tǒng)PID以及神經網絡和模糊控制的優(yōu)點,可以在線調整得到一組最優(yōu)的PID控制參數(shù)。仿真結果表明該系統(tǒng)比傳統(tǒng)模糊控制的響應速度快、超調小,且適應性強,具有推廣價值。
上傳時間: 2015-11-11
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基于BP神經網絡整定的PlD控制,神經網絡,根據系統(tǒng)的運行狀態(tài),調節(jié)pid控制器的參數(shù),以期達到某種性能指標 的最優(yōu)化,使輸出層神經元的輸出狀態(tài)對于控制器的三個可調參數(shù)
上傳時間: 2013-12-17
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