詳細(xì)的介紹了先進(jìn)PID多變量解耦控制,及基于單神經(jīng)元和DRNN神經(jīng)元的PID解耦控制,內(nèi)有詳盡的源代碼
上傳時(shí)間: 2014-11-26
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增量PID控制算法,實(shí)現(xiàn)PID增量式控制
上傳時(shí)間: 2017-02-04
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本文是以數(shù)位訊號(hào)處理器DSP(Digital Singal Processor)之核心架構(gòu)為主體的數(shù)位式溫度控制器開發(fā),而其主要分為硬體電路與軟體程式兩部分來完成。而就硬體電路來看分為量測電路模組、DSP周邊電路及RS232通訊模組、輸出模組三個(gè)部分,其中在輸出上可分為電流輸出、電壓輸出以及binary command給加熱驅(qū)動(dòng)裝置, RS232 除了可以與PC聯(lián)絡(luò)外也可以與具有CPU的熱能驅(qū)動(dòng)器做命令傳輸。在計(jì)畫中分析現(xiàn)有工業(yè)用加熱驅(qū)動(dòng)裝置和溫度曲線的關(guān)係,並瞭解其控制情況。軟體方面即是溫控器之中央處理器程式,亦即DSP控制程式,其中包括控制理論、感測器線性轉(zhuǎn)換程式、I/O介面及通訊協(xié)定相關(guān)程式。在控制法則上,提出一個(gè)新的加熱體描述模型,然後以前饋控制為主並輔以PID控制,得到不錯(cuò)的控制結(jié)果。
標(biāo)簽: Processor Digital Singal DSP
上傳時(shí)間: 2013-12-24
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PID算法及PWM控制技術(shù)簡介1.1PID算法控制算法是微機(jī)化控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,整個(gè)系統(tǒng)的控制功能主要由控制算法來實(shí)現(xiàn)。目前提出的控制算法有很多。根據(jù)偏差的比例(P)、積分(ID,微分(D)進(jìn)行的控制,稱為PID控制。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論分析都表明,PID控制能夠滿足相當(dāng)多工業(yè)對(duì)象的控制要求,至今仍是一種應(yīng)用最為廣泛的控制算法之一。下面分別介紹模擬PID、數(shù)字PID及其參數(shù)整定方法。1.1.1模擬PID在模擬控制系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)器最常用的控制規(guī)律是PID控制,常規(guī)PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖1.1所示,系統(tǒng)由模擬PID調(diào)節(jié)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制對(duì)象組成。PID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器,它根據(jù)給定值r(1)與實(shí)際輸出值c(1)構(gòu)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(gòu)成控制量,對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制,故稱為PID調(diào)節(jié)器。在實(shí)際應(yīng)用中,常根據(jù)對(duì)象的特征和控制要求,將P、I、D基本控制規(guī)律進(jìn)行適當(dāng)組合,以達(dá)到對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行有效控制的目的。例如,P調(diào)節(jié)器,PI調(diào)節(jié)器,PID調(diào)節(jié)器等。模擬PID調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律為
上傳時(shí)間: 2022-07-01
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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(gòu)成控制量,用這一控制量對(duì)被控對(duì)象進(jìn)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(tǒng)中,控制器最常用的控制規(guī)律是PID控制。為了說明控制器的工作原理,先看一個(gè)例子。如圖1-1所示是一個(gè)小功率直流電機(jī)的調(diào)速原理圖。給定速度n(f)與實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較n(),其差值e()=n(0-n(),經(jīng)過PID控制器調(diào)整后輸出電壓控制信號(hào)u),u)經(jīng)過功率放大后,驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)改變其轉(zhuǎn)速。常規(guī)的模擬PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖1-2所示。該系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對(duì)象組成。圖中,r()是給定值,y(f)是系統(tǒng)的實(shí)際輸出值,給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)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(duì)象的輸入。所以模擬PID控制器的控制規(guī)律為
標(biāo)簽: pid控制
上傳時(shí)間: 2022-07-04
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勵(lì)磁控制系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分,它的特性好壞直接影響電機(jī)及電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。 基于此,利用仿真的方式對(duì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究并給出了相關(guān)結(jié)論,同時(shí)提出了一些新的控制算法,并建立了一個(gè)勵(lì)磁控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)。 首先,從同步電機(jī)和勵(lì)磁系統(tǒng)的模型入手,根據(jù)研究需要修改了同步電機(jī)的仿真模型,詳細(xì)地介紹了檢測單元、控制單元和勵(lì)磁系統(tǒng)主回路模型,在總結(jié)普通PID調(diào)節(jié)方式不足的基礎(chǔ)上提出了一種性能優(yōu)越的非線性PID控制方式。 其次,分別在有刷和無刷勵(lì)磁系統(tǒng)下,對(duì)普通PID、非線性PID和模糊自適應(yīng)PID三種控制方式在階躍響應(yīng)和突變負(fù)載的情況下進(jìn)行仿真,對(duì)輸出的機(jī)端電壓進(jìn)行分析并得出相關(guān)結(jié)論。 除了對(duì)通用的勵(lì)磁控制算法進(jìn)行仿真分析外,提出了一種基于同步電機(jī)本身的勵(lì)磁控制算法,這種控制方式是對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行閉環(huán)控制,并輔以非線性的PID控制進(jìn)行進(jìn)行精度調(diào)節(jié)。針對(duì)這種方式,提出了兩種實(shí)現(xiàn)方案。同樣在有刷和無刷勵(lì)磁系統(tǒng)下進(jìn)行階躍響應(yīng)和突變負(fù)載的仿真分析研究。仿真測試表明,這種控制算法在控制的快速性和穩(wěn)定性方面優(yōu)于通用的控制方式。 最后,鑒于勵(lì)磁控制系統(tǒng)仿真的重復(fù)性及操作的繁瑣性,建立了一種基于MATLAB GUI的勵(lì)磁控制仿真平臺(tái),借助此平臺(tái)對(duì)SIMULINK模型操作,可以方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的設(shè)置與修改、模型的查看和修正、仿真的顯示及相關(guān)的輔助操作等等,可以極大地簡化仿真的操作過程,提高仿真的效率。另外,此平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)也為其它系統(tǒng)類型仿真界面的建立提供了重要的參考。
標(biāo)簽: 同步發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁控制 仿真研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文主要的研究為對(duì)轉(zhuǎn)永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)控制問題,對(duì)轉(zhuǎn)永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)在艦船、水下航行器等對(duì)轉(zhuǎn)推進(jìn)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前景。它具有無刷直流電動(dòng)機(jī)的一切優(yōu)點(diǎn):功率密度大、調(diào)速性能好、運(yùn)行效率高、結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等等。其與普通的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的差別僅僅在于原來靜止的電樞部分和旋轉(zhuǎn)的永磁體部分都可以相對(duì)于靜止部分旋轉(zhuǎn),即有兩個(gè)轉(zhuǎn)子,根據(jù)作用力與反作用力的原理,兩個(gè)轉(zhuǎn)子受到的電磁轉(zhuǎn)矩在任意時(shí)刻都是大小相等、方向相反的。因此兩個(gè)轉(zhuǎn)子必將沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)。 論文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下: 1)介紹了對(duì)轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機(jī)與普通永磁無刷直流電機(jī)的區(qū)別、優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用,詳細(xì)分析了其工作原理,并建立對(duì)轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機(jī)本體的數(shù)學(xué)模型,接著利用MATLAB/Simulink建立對(duì)轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機(jī)的仿真模型。 2)研究了無位置傳感器對(duì)轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機(jī)的控制方法。采用基于DSP的三次諧波過零點(diǎn)檢測方法來檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置與轉(zhuǎn)速,采用數(shù)字鎖相環(huán)對(duì)三次諧波過零點(diǎn)進(jìn)行90°延遲: 3)控制系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制,即速度環(huán)與電流環(huán)來組成調(diào)速控制系統(tǒng),其中速度環(huán)采用了基于改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID自適應(yīng)控制,電流環(huán)采用滯環(huán)控制,并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。 4)在仿真研究的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)行了以TMS320I~F2407A的DSP芯片為控制核心的無位置傳感器對(duì)轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: DSP 無刷直流電動(dòng)機(jī) 控制
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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超聲波電機(jī)(Ultrasonic motors,簡稱USM)是一種全新原理的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動(dòng)作響應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動(dòng)化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視,成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要以行波型超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)為研究對(duì)象,引入嵌入式系統(tǒng)理念,設(shè)計(jì)并制作了超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),并對(duì)超聲波電機(jī)的速度與定位控制做了深入的研究。本文主要研究內(nèi)容及成果如下: 介紹了超聲波電機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用前景,總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,以及今后我國超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展方向,明確了本文的研究內(nèi)容。 結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)及其開發(fā)方法,詳細(xì)介紹了超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)過程,并總結(jié)了硬件、軟件的調(diào)試過程。最后,對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)據(jù)分析。 采用DDS技術(shù)解決超聲波電機(jī)所需要的高頻驅(qū)動(dòng)電源和數(shù)字控制的問題。本文設(shè)計(jì)的以ARM控制器為核心,頻率、相位、幅值均可調(diào)的雙通道信號(hào)發(fā)生器,具有頻率和相位差控制精度高的特點(diǎn)。 本文介紹了速度與位置的常用控制策略。設(shè)計(jì)并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系統(tǒng)。速度控制采用增量式PID調(diào)節(jié),其控制策略簡單、易行,通過實(shí)驗(yàn)選擇合適的參數(shù)能適應(yīng)一般的控制精度要求。定位控制則采用模糊PID控制策略,該策略將模糊控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型、收斂速度快的特點(diǎn)與PID簡單易行、能消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,改善了模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能,使電機(jī)定位控制精度達(dá)到0.0880。
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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直流電動(dòng)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(duì)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(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)、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(duì)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。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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單片機(jī)在檢測和控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用,溫、濕度則是系統(tǒng)常需要測量、控制和保持的量。文中介紹了一種基于ATA9C51 的單片機(jī)的溫度和濕度檢測與控制的方案,針對(duì)被測對(duì)象的溫度與濕度在不同變化范圍需要不同的PID 參數(shù)的特點(diǎn),根據(jù)檢測溫度和濕度自動(dòng)選擇合適的一組PID 參數(shù)進(jìn)行控制的方案,整個(gè)設(shè)計(jì)簡明、清晰。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 溫濕度檢測 控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-10-30
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