📦 基于FPGA的模糊前馈解耦控制器研究 - 免费下载

耦合是过程控制系统中普遍存在的一种现象，它会降低控制系统的调节品质，甚至会导致系统瘫痪。因此研究解耦问题，无论在控制理论还是工程实践中，都具有十分重要的意义。 目前，解耦方法主要通过软件实现。然而该种方法由于指令串行执行，存在滞后性，无法满足对速度要求较高的被控对象。而采用硬件解耦便可以实时地控制被控对象。硬件解耦的方式很多，其中采用FPGA进行解耦是一种理想的方法。FPGA是一种大规模的可编程逻辑器件。它采用EDA技术，以硬件描述语言作为系统的逻辑描述表达方式，具有开发周期短、速度快、可在线升级、适合于分工设计，团体协作等特点。 基于偏差的模糊前馈解耦算法是一种实用算法。该算法一方面采用模糊控制，不需要对被控对象建立精确的数学模型，适用于具有非线性，时变和耦合等特征的控制对象。另一方面它是基于偏差的，相对于基于输出等形式的解耦算法来说，其反映速度快。 本文在分析了大量常见耦合现象的基础上，设计了一种基于FPGA的模糊前馈解耦控制器。以FPGA作为载体，控制器具有体积小、功耗低、可靠性高等特点；采用软件思想硬件化的设计方法，控制器提高了其响应速度。在仿真与具体实验过程中，本文采用了不同的被控对象予以研究。实验结果表明：该控制器的解耦效果明显，为解耦技术的应用提供了一条可行的途径。

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