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pid自動(dòng)控制控制器

模糊PID混合控制系統(tǒng)在加熱爐中的應(yīng)用

本文主要介紹了`加熱爐混合模糊控制的方案。該方案采用了“短周期”預(yù)測爐溫的模糊控制策略，將模糊控制和PID 控制結(jié)合在一起，利用協(xié)調(diào)因子的在線自整定來確定重油流量，實(shí)現(xiàn)了空燃比的自尋優(yōu)模糊控制。該系統(tǒng)

標(biāo)簽： PID 模糊加熱爐中的應(yīng)用

上傳時(shí)間： 2013-06-25

上傳用戶：牧羊人8920
ARM處理器在減搖鰭控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

課題分析了目前國內(nèi)外減搖鰭控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀，重點(diǎn)講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。減搖鰭是一種由微機(jī)控制的自動化程度很高的船舶減搖裝置。減搖鰭控制系統(tǒng)根據(jù)人為輸入的信號和來自鰭本身的反饋信號，及時(shí)輸出不同的控制指令，控制鰭轉(zhuǎn)動到期望的角度，達(dá)到減小船舶橫搖的目的。但目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開發(fā)而來的，前者集成度不高，穩(wěn)定性也不好，而后者成本較高。因此，課題設(shè)計(jì)了一款新型的基于ARM嵌入式處理器的嵌入式減搖鰭控制器，解決了上述問題。該系統(tǒng)主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2290的控制器核心電路和輔助實(shí)現(xiàn)控制的驅(qū)動電路；軟件平臺主要是基于ARM的軟件，包括啟動代碼和應(yīng)用程序；為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，同時(shí)也采取了一些保證系統(tǒng)可靠性的措施。目前，減搖鰭系統(tǒng)大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。由于船舶橫搖運(yùn)動的非線性、復(fù)雜性、時(shí)變性以及海況的不確定性，經(jīng)典PID控制很難獲得令人滿意的控制效果。因此，如何實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自整定就顯得猶為重要。模糊控制事先不需要獲知對象的精確數(shù)學(xué)模型，而是基于人類的思維以及經(jīng)驗(yàn)，用語言規(guī)則描述控制過程，并根據(jù)規(guī)則去調(diào)整控制算法或控制參數(shù)。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了無須精確的對象模型，只須將操作人員和專家長期實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)知識用控制規(guī)則模型化，然后用模糊推理在線辨識對象特征參數(shù)，實(shí)時(shí)改變控制策略，便可對PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)整。研究結(jié)果表明：采用該控制手段能較好的滿足設(shè)計(jì)要求，開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)合理、集成度高、性價(jià)比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢，所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價(jià)值及意義。

標(biāo)簽： ARM 處理器減搖鰭

上傳時(shí)間： 2013-06-06

上傳用戶：mslj2008
基于ARM微處理器的通用電液系統(tǒng)數(shù)字控制器.pdf

電液控制作為液壓控制的一個(gè)新分支，因?yàn)槠浔旧淼奶攸c(diǎn)正得到越來越廣泛的應(yīng)用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對電液控制技術(shù)提出了更高的要求，這必將促進(jìn)電液控制技術(shù)的發(fā)展。本文在教研室多年電液控制經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出開發(fā)通用型電液系統(tǒng)數(shù)字控制器。通過對電液控制技術(shù)的研究，了解電液系統(tǒng)的一般構(gòu)成，結(jié)合多個(gè)具體實(shí)例，本文提出數(shù)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(tǒng)閉環(huán)控制問題。數(shù)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(zhuǎn)換器。硬件設(shè)計(jì)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(gè)模擬量信號和數(shù)字量信。具有多種通信接口，可以實(shí)現(xiàn)近距離監(jiān)控或者遠(yuǎn)距離操控。人機(jī)交互通道豐富，具有報(bào)警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨(dú)立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩(wěn)定性、可靠性。軟件設(shè)計(jì)采用UC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成多種智能控制算法，保證電液系統(tǒng)閉環(huán)控制取得良好的效果。開發(fā)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場的各種信號和閉環(huán)回路，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。采用Visual Basic開發(fā)上位機(jī)軟件，配合控制器完成參數(shù)修改、保存，繪制實(shí)時(shí)監(jiān)控曲線，控制硬件等功能。控制器解決了電液系統(tǒng)多樣性難題，客服模擬控制的缺點(diǎn)。研發(fā)出模糊自整定PID算法，它成功解決了閉環(huán)控制過程中設(shè)定信號不斷變化的難題。經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)試，目前控制器已經(jīng)成功應(yīng)用于國內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗(yàn)機(jī)和密煉機(jī)兩種電液系統(tǒng)，在這兩種系統(tǒng)中成功取代進(jìn)口國外模擬控制器，并且控制效果好于國外模擬控制器。關(guān)鍵詞：電液系統(tǒng)；ARM7；UC/OS-II；模糊自整定

標(biāo)簽： ARM 微處理器電液系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-05-31

上傳用戶：3233
基于ARM的模糊PID控制器在直流調(diào)速中的應(yīng)用

直流電動機(jī)由于具有良好的調(diào)速特性，寬廣的調(diào)速范圍，在某些要求調(diào)速的地方，特別是對調(diào)速性能指標(biāo)要求較高的場合，如軋鋼機(jī)、龍門刨床、高精度機(jī)床、電動汽車等中，得到了廣泛地應(yīng)用。國外這類調(diào)速系統(tǒng)的價(jià)格高，而國內(nèi)的同類產(chǎn)品性能指標(biāo)不夠穩(wěn)定，因此設(shè)計(jì)一個(gè)性能價(jià)格比較高的直流調(diào)速系統(tǒng)，對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用ARM S3C2410為控制芯片，以模糊PID為智能控制方法，設(shè)計(jì)了基于實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。首先對模糊控制及嵌入式系統(tǒng)作了簡單介紹，構(gòu)建了模糊PID控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模型，并在MATLAB環(huán)境下，對設(shè)計(jì)模型進(jìn)行了仿真，在仿真的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)硬、軟件，主要包括MOSFET驅(qū)動、光電隔離、鍵盤顯示、轉(zhuǎn)速測量、H橋可逆控制部分等，并將嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ移植到該系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對直流電機(jī)的良好調(diào)速性能。控制系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，線路簡單，可靠性高。軟件設(shè)計(jì)采用可讀性強(qiáng)的C語言，自底層向上層的原則設(shè)計(jì)，程序邏輯性強(qiáng)、易于修改維護(hù)。以ARM為核心的控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高。仿真和試驗(yàn)表明：基于模糊PID智能控制的直流電機(jī)調(diào)速方法是可行的，有很好的應(yīng)用前景。

標(biāo)簽： ARM PID 模糊控制器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：yqq309
基于ARM的噴氣織機(jī)電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)研究

現(xiàn)代噴氣織機(jī)以其高速、高性能等優(yōu)勢，占據(jù)了無梭織機(jī)的大部分市場，并成為最有發(fā)展前景的一種織機(jī)。送經(jīng)、卷取機(jī)構(gòu)是織機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，其對經(jīng)紗張力的控制精度已成為評定織機(jī)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。因此，提高和改善噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)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(dú)立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題研究開發(fā)了一款獨(dú)立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊，通過人機(jī)界面或CAN通訊對該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號的噴氣織機(jī)。通過對系統(tǒng)的控制分析，本課題主要從硬件電路設(shè)計(jì)、軟件控制及張力控制算法三個(gè)方面進(jìn)行研究。首先，通過對噴氣織機(jī)的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮，系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)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(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)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(jī)控制模塊、通訊模塊、人機(jī)界面模塊、輸入輸出信號模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要，對各個(gè)模塊的控制器件進(jìn)行選取，并設(shè)計(jì)出各個(gè)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(shè)計(jì)中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。在軟件設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II，便于系統(tǒng)升級和維護(hù)。在系統(tǒng)硬件平臺的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行剪裁和移植，并對系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求，對系統(tǒng)啟動代碼進(jìn)行修改；并根據(jù)系統(tǒng)對各個(gè)功能模塊控制的時(shí)效性要求，對系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性，對實(shí)時(shí)性要求最高的張力采集任務(wù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)性分析。對CAN通訊協(xié)議進(jìn)行制定和編程實(shí)現(xiàn)，并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動程序進(jìn)行開發(fā)，另外，對每個(gè)任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進(jìn)行了說明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù)，對硬件抗干擾進(jìn)行補(bǔ)充。最后，針對經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復(fù)雜特性，對張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法，設(shè)計(jì)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(jìn)行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞：ARM； μC/OS-II；噴氣織機(jī)；送經(jīng)卷取；模糊PID

標(biāo)簽： ARM 噴氣織機(jī) 電子送經(jīng) 控制

上傳時(shí)間： 2013-06-11

上傳用戶：ivan-mtk
基于ARM微處理器的電液位置伺服控制系統(tǒng)的研究

電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實(shí)現(xiàn)各種參量反饋等優(yōu)點(diǎn)，因此它已經(jīng)遍及國民經(jīng)濟(jì)和軍事工業(yè)的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。近年來，對電液位置伺服系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性等控制性能提出了新的要求，作為電液位置伺服系統(tǒng)核心的控制器，起到更為關(guān)鍵的作用。現(xiàn)階段，嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點(diǎn)，已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)過程、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能儀器儀表、機(jī)器人控制、數(shù)控系統(tǒng)等，嵌入式微處理器嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可以克服傳統(tǒng)的基于單片機(jī)控制系統(tǒng)功能不足和基于PC的控制系統(tǒng)非實(shí)時(shí)性的缺點(diǎn)，其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統(tǒng)控制的要求，在控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以實(shí)驗(yàn)室的電液位置伺服系統(tǒng)為研究對象，按照系統(tǒng)的控制要求，提出以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器對電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制的一種方案，設(shè)計(jì)了一種新型的基于ARM9(S3C2410)微處理器的電液位置伺服控制器。本系統(tǒng)控制器的開發(fā)設(shè)計(jì)中，在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎(chǔ)上，通過外部擴(kuò)展，使得系統(tǒng)控制器具有豐富的硬件資源，開發(fā)了A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A(PWM)轉(zhuǎn)換電路、伺服放大電路、串行接口等電路，同時(shí)為了使得控制器的程序代碼具有較強(qiáng)的可讀性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性，使用了操作系統(tǒng)，通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)內(nèi)核，并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中，并編寫了A/D、數(shù)字濾波、D/A(PWM)等軟件程序，通過編譯、調(diào)試、驗(yàn)證，程序運(yùn)行正常。在對電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制策略的選擇中，分別采用PID、滑模變結(jié)構(gòu)、模糊自學(xué)習(xí)滑模三種控制策略進(jìn)行仿真比較，得出采用模糊自學(xué)習(xí)滑模控制策略更有利于系統(tǒng)控制。

標(biāo)簽： ARM 微處理器伺服控制系統(tǒng) 電液位置

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：sssnaxie
基于ARM的液壓挖掘機(jī)電子節(jié)能控制系統(tǒng)研究

本論文從國內(nèi)外液壓挖掘機(jī)電子節(jié)能應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，設(shè)計(jì)液壓挖掘機(jī)電子節(jié)能控制系統(tǒng)。將“改進(jìn)的變結(jié)構(gòu)單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制算法”應(yīng)用于發(fā)動機(jī)—變量泵的功率匹配控制中，通過仿真表明該算法具有優(yōu)越性。由于液壓挖掘機(jī)有單、雙變量泵系統(tǒng)，為了將改進(jìn)的變結(jié)構(gòu)單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制算法應(yīng)用于不同系統(tǒng)，研究了單、雙變量泵與發(fā)動機(jī)功率匹配的控制策略。同時(shí)為了解決發(fā)動機(jī)—變量泵功率匹配環(huán)節(jié)與變量泵—負(fù)載匹配環(huán)節(jié)之間存在的不協(xié)調(diào)問題，設(shè)計(jì)了變量泵—負(fù)載匹配系統(tǒng)，依據(jù)操作人員手柄位置信號，控制變量泵輸出流量按比例分配到各個(gè)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)的發(fā)動機(jī)—變量泵—負(fù)載的功率匹配。嵌入式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是當(dāng)今單片機(jī)控制系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)之一。將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)的電子節(jié)能控制中，選擇ARM7系列處理器LPC2294作為這個(gè)控制器的核心，對液壓挖掘機(jī)功率匹配電子節(jié)能控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為液壓挖掘機(jī)電子節(jié)能控制器的研究開發(fā)打下了基礎(chǔ)。

標(biāo)簽： ARM 液壓挖掘機(jī) 電子

上傳時(shí)間： 2013-07-05

上傳用戶：gps6888
基于FPGA的控制器實(shí)現(xiàn)

本文將EDA技術(shù)與傳統(tǒng)的控制理論相結(jié)合,研制了一種全新的基于FPGA技術(shù)之上的PID和模糊控制器,并加以優(yōu)化后應(yīng)用于FESTO液位控制系統(tǒng)上.該控制器基于PLD組成的系統(tǒng),很自然地避開CPU的程序跑飛、死循環(huán)、復(fù)位不可靠等缺點(diǎn),最大程度的提高設(shè)計(jì)效率和系統(tǒng)的可靠性;同時(shí)相對于傳統(tǒng)的硬件控制器而言,它的高集成度所需較少外圍電路,降低設(shè)計(jì)成本,為控制器地實(shí)現(xiàn)提供了一種新方案.此外,本文的模糊控制器對傳統(tǒng)規(guī)則表進(jìn)行改進(jìn),在被控量接近穩(wěn)態(tài)值時(shí)規(guī)則表部分自適應(yīng)于具體的期望值,消除了穩(wěn)態(tài)值附近的震蕩,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性.

標(biāo)簽： FPGA 控制器

上傳時(shí)間： 2013-06-21

上傳用戶：my867513184
基于ARM的溫濕度控制器的設(shè)計(jì)

高端濕熱環(huán)境試驗(yàn)箱的溫濕度控制器有著如下特點(diǎn)：①、人機(jī)接口模塊大多采用彩色液晶屏和觸摸屏；②、控制器存儲容量大，可存儲大量溫濕度數(shù)據(jù)；⑧、溫濕度數(shù)據(jù)測量精度高；④、溫濕度控制精度高，具有自調(diào)整能力，可根據(jù)試驗(yàn)條件的變化調(diào)節(jié)控制器內(nèi)部參數(shù)。⑤、輔助功能多，如RS232串口通訊、USB通訊、以太網(wǎng)通訊等，方便和PC機(jī)的連接。此種類型的溫濕度控制器國內(nèi)生產(chǎn)較少。本文在綜述國內(nèi)溫濕度控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于ARM9芯片的高性能溫濕度控制的設(shè)計(jì)方法。本文主要針對以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究：研究試驗(yàn)箱內(nèi)熱力學(xué)過程并建立溫濕度控制系統(tǒng)的簡化數(shù)學(xué)模型；分析溫濕度控制箱的控制方法，選擇合理的溫濕度測量方案，提出了減少誤差的方法；分析溫濕度控制器的功能需求，完成了基于ARM的溫濕度控制器的硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試；選擇了溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法，并在設(shè)計(jì)的硬件平臺上實(shí)現(xiàn)；最后對控制效果進(jìn)行了試驗(yàn)分析。本論文各章節(jié)主要內(nèi)容概述如下：第1章綜述了濕熱環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)展，提出了課題的研究內(nèi)容、難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。第2章分析了濕熱環(huán)境試驗(yàn)箱溫濕度控制的控制算法，分析了被控空氣的熱力學(xué)過程，得出簡化數(shù)學(xué)模型。第3章對溫度、濕度測量系統(tǒng)及其誤差消除方法進(jìn)行分析，提出基于AD7711的高精度溫濕度測量方案。第4章分析溫濕度控制器的需求，完成溫濕度控制器硬件平臺的設(shè)計(jì)。第5章研究溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法，在硬件平臺上實(shí)現(xiàn)PID繼電自整定算法。第6章對溫濕度控制的實(shí)際控制效果進(jìn)行試驗(yàn)分析。第7章總結(jié)與展望。

標(biāo)簽： ARM 溫濕度控制器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于FPGA的PID控制器研究與實(shí)現(xiàn)

基于微處理器的數(shù)字PID控制器改變了傳統(tǒng)模擬PID控制器參數(shù)整定不靈活的問題。但是常規(guī)微處理器容易在環(huán)境惡劣的情況下出現(xiàn)程序跑飛的問題，如果實(shí)現(xiàn)PID軟算法的微處理器因?yàn)閺?qiáng)干擾或其他原因而出現(xiàn)故障，會引起輸出值的大幅度變化或停止響應(yīng)。而FPGA的應(yīng)用可以從本質(zhì)上解決這個(gè)問題。因此，利用FPGA開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能控制器算法的芯片化，使之能夠廣泛的用于各種場合，具有很大的應(yīng)用意義。首先分析FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)及開發(fā)流程，指出實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低設(shè)計(jì)難度，是擴(kuò)展設(shè)計(jì)功能、提高芯片性能和產(chǎn)品性價(jià)比的關(guān)鍵。控制系統(tǒng)由四個(gè)模塊組成，主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機(jī)接口。其中控制器部分為系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在分析FPGA設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出一種基于FPGA改進(jìn)型并行結(jié)構(gòu)的PID溫度控制器設(shè)計(jì)方法。在PID算法與FPGA的運(yùn)算器邏輯映像過程中，采用將補(bǔ)碼的加法器代替減法器設(shè)計(jì)，增加整數(shù)運(yùn)算結(jié)果的位擴(kuò)展處理，進(jìn)行不同數(shù)據(jù)類型的整數(shù)歸一化等不同角度的處理方法融合為一體，可以有效地減少邏輯運(yùn)算部件。應(yīng)用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了PID控制器，用Modelsim仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性，用Synplify Pro進(jìn)行電路綜合，在Quaitus Ⅱ軟件中實(shí)現(xiàn)布局布線，最后生成FPGA的編程文件。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，論文設(shè)計(jì)完成了12位模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)顯示器、按鍵等相關(guān)外圍接口電路。將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對象，以EP1C3T144 FPGA為核心，構(gòu)建PID控制系統(tǒng)。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0～400℃的條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，達(dá)到無超調(diào)的穩(wěn)定控制要求，為降低FPGA實(shí)現(xiàn)PID控制器的設(shè)計(jì)難度提供了有效的方法。

標(biāo)簽： FPGA PID 控制器

上傳時(shí)間： 2013-05-24

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