当执行机构需要的不是控制量的绝对值,而是控制量的增量(例如去驱动 步进电动机)时,需要用PID的“增量算法”。 增量式PID控制算法可以通过(2-4)式推导出。由(2-4)可以得到控制器 的第k-1个采样时刻的输出值为:
上传时间: 2013-10-11
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在通信系统中从多检错手段中,CRC是非常著名的一种。CRC-全称循环冗余校验是对数据块校验的一种高效的差错控制方法。在单片机通信系统设计过程中,当传输距离较远或是采用无线传输时,为了保证高效而无错地传输数据,必须对数据进行检错,从性能和成本上考虑,采用CRC校验算法远优于奇遇校验和算术和校验等方法。CRC的计算有两种方法,一种是采用专门的硬件,另一种就是软件方法。对于小型低成本的51单片机系统而言,常常需要在没有相关硬件的支持下实现CRC校验,也即通过软件来完成CRC计算(CRC算法)。 这里给出了3种算法,从性能和成本上考虑,它们的适用范围也稍有不同:第一种适用于单片机程序存储空间较小但CRC计算速度要求不高的情况;第二种适用于程序存储空间较大且CRC计算速度要求较高的情况;最后一种适用于程序存储空间不太大,且CRC计算速度要求适中的情况。
上传时间: 2014-12-26
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在冶金、化工,机械等各类工业控制中,电加热炉都得到了广泛的应用。目前国内的电加热炉温度控制器大多还停留在国际60年代水平,仍在使用继电一接触器控制或常规PID控制,自动化程度低,动态控制精度差,满足不了日益发展的工艺技术要求。电加热炉的温度是生产工艺的一项重要指标,温度控制的好坏将直接影响产品的质量。电加热炉由电阻丝加热,温度控制具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温尊向性等特点。而且,在实际应用和研究中,电加热炉温度控制遇到了很多困难:第一,很难建立精确的数学模型:第二,不能很好地解决非线性、大滞后等问题。以精确数学模型为基础地经典控制理论和现代控制论在解决这些问题时遇到了极大地困难,而以语言规则模型(IF—THEN)为基础的模糊控制理论却是解决上述问题的有效途径和方法。国内现有的一些模糊设计方法大多存在不同缺点,而且真正把理论研究应用到实际系统的也较少。所以,深入研究在电加热炉系统控制中具体模糊控制设计理论是十分必要的。本文针对电加热炉这一控制对象,以Ts.94—1型号的箱形电加热炉为参考对象,分别采用工业控制中普遍使用的PID控制、经常见到的模糊控制策略,如基本模糊控制,对其进行仿真实验,比较,并进行了理论分析。针对上述电加热炉控制中存在的问题,本文设计了双模糊控制器。双模糊控制器在参数自整定模糊控制理论的基础上,对比例因子进行调整,克服原算法复杂丽不实用的特点,根据电加热炉不同的工作状态采用不同的模糊控制器,提高了控制精度,改善了控制效果。本文把模糊控制与神经网络技术相结合,利用神经网络很强的学习能力和自适应能力,建立了自适应神经模糊推理系统。把不依赖精确数学模型的模糊控制系统与有价值的经验数据或参考模型相结合,弥补了模糊控制的不足,使模糊控制系统更能发挥其强大优势,控制效果理想。在实践应用方面,以电加热炉为控制对象,开发了89C51单片机模糊控制器,主要进行了硬件和软件的设计。
上传时间: 2013-10-28
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介绍了用单片机C 语言实现无功补偿中电容组循环投切的基本原理和算法,并举例说明。关键词:循环投切;C51;无功补偿中图分类号: TM76 文献标识码: BAbstract: This paper introduces the aplication of C51 in the controlling of capacitorsuits cycle powered to be on and off in reactive compensation.it illustrate thefondamental principle and algorithm with example.Key words: cycle powered to be on and off; C51; reactive compensation 为提高功率因数,往往采用补偿电容的方法来实现。而电容器的容量是由实时功率因数与标准值进行比较来决定的,实时功率因数小于标准值时,需投入电容组,实时功率因数大于标准值时,则需切除电容组。投切方式的不合理,会对电容器造成损坏,现有的控制器多采用“顺序投切”方式,在这种投切方式下排序在前的电容器组,先投后切;而后面的却后投先切。这不仅使处于前面的电容组经常处于运行状态,积累热量不易散失,影响其使用寿命,而且使后面的投切开关经常动作,同样减少寿命。合理的投切方式应为“循环投切”。这种投切方式使先投入的运行的电容组先退出,后投的后切除,从而使各组电容及投切开关使用机率均等,降低了电容组的平均运行温度,减少了投切开关的动作次数,延长了其使用寿命。
上传时间: 2014-12-27
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摘要:本文介绍了CRC的基本原理和计算方法,给出了利用C51实现单片机CRC的快速算法关键字:CRC;C51;单片机;快速算法
上传时间: 2013-10-30
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摘要:提供两个实用的、能够在单片机上通过软件来实现的CRC快速算法,其中一个适用于51系列等单片机,另一个适用于PIC单片机,这两种算法十分简单快捷。
上传时间: 2014-01-05
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摘要:本设计的温度测量及加热控制系统以AT89S52单片机为核心部件,外加温度采集电路、键盘及显示电路、加热控制电路和越限报警等电路。采用单总线型数字式的温度传感器DS18B20,及行列式键盘和动态显示的方式,以容易控制的固态继电器作加热控制的开关器件。本作品既可以对当前温度进行实时显示又可以对温度进行控制,以使达到用户需要的温度,并使其恒定在这一温度。人性化的行列式键盘设计使设置温度简单快速,两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。建立在模糊控制理论上的控制算法,使控制精度完全能满足一般社会生产的要求。通过对系统软件和硬件设计的合理规划,发挥单片机自身集成众多系统级功能单元的优势,在不减少功能的前提下有效降低了硬件成本,系统操控简便。实验证明该温控系统能达到0.2℃的静态误差,0.45℃的控制精度,以及只有0.83%的超调量,因而本设计具有很高的可靠性和稳定性。关键词:单片机 恒温控制 模糊控制
上传时间: 2013-11-24
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摘要:文章分析了应用单片机对三相变流器系统进行控制时,空间矢量调制的简洁算法,给出相应的硬件电路。该系统的特点在干单片机可以在发波的同时,完成现空间矢量控制开关角的在线实时运算,实现系统的闭环控制。该力案在变流器的实时控制中得到了实现。
上传时间: 2013-11-12
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C8051F单片机 C8051F系列单片机 单片机自20世纪70年代末诞生至今,经历了单片微型计算机SCM、微控制器MCU及片上系统SoC三大阶段,前两个阶段分别以MCS-51和80C51为代表。随着在嵌入式领域中对单片机的性能和功能要求越来越高,以往的单片机无论是运行速度还是系统集成度等多方面都不能满足新的设计需要,这时Silicon Labs 公司推出了C8051F系列单片机,成为SoC的典型代表。 C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研发快(开发工具易用,可缩短研发周期)和见效快(调试手段灵活)的特点,其性能优势具体体现在以下方面: 基于增强的CIP-51内核,其指令集与MCS-51完全兼容,具有标准8051的组织架构,可以使用标准的803x/805x汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51采用流水线结构,70%的的指令执行时间为1或2个系统时钟周期,是标准8051指令执行速度的12倍;其峰值执行速度可达100MIPS(C8051F120等),是目前世界上速度最快的8位单片机。 增加了中断源。标准的8051只有7个中断源Silicon Labs 公司 C8051F系列单片机扩展了中断处理这对于时实多任务系统的处理是很重要的扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源允许大量的模拟和数字外设中断一个中断处理需要较少的CPU干预却有更高的执行效率。 集成了丰富的模拟资源,绝大部分的C8051F系列单片机都集成了单个或两个ADC,在片内模拟开关的作用下可实现对多路模拟信号的采集转换;片内ADC的采样精度最高可达24bit,采样速率最高可达500ksps,部分型号还集成了单个或两个独立的高分辨率DAC,可满足绝大多数混合信号系统的应用并实现与模拟电子系统的无缝接口;片内温度传感器则可以迅速而精确的监测环境温度并通过程序作出相应处理,提高了系统运行的可靠性。 集成了丰富的外部设备接口。具有两路UART和最多可达5个定时器及6个PCA模块,此外还根据不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接口,以及RTC部件。外设接口在不使用时可以分别禁止以降低系统功耗。与其他类型的单片机实现相同的功能需要多个芯片的组合才能完成相比,C8051单片机不仅减少了系统成本,更大大降低了功耗。 增强了在信号处理方面的性能,部分型号具有16x16 MAC以及DMA功能,可对所采集信号进行实时有效的算法处理并提高了数据传送能力。 具有独立的片内时钟源(精度最高可达0.5%),设计人员既可选择外接时钟,也可直接应用片内时钟,同时可以在内外时钟源之间自如切换。片内时钟源降低了系统设计的复杂度,提高了系统可靠性,而时钟切换功能则有利于系统整体功耗的降低。 提供空闲模式及停机模式等多种电源管理方式来降低系统功耗 实现了I/O从固定方式到交叉开关配置。固定方式的I/O端口,既占用引脚多,配置又不够灵活。在C8051F中,则采用开关网络以硬件方式实现I/O端口的灵活配置,外设电路单元通过相应的配置寄存器控制的交叉开关配置到所选择的端口上。 复位方式多样化,C8051F把80C51单一的外部复位发展成多源复位,提供了上电复位、掉电复位、外部引脚复位、软件复位、时钟检测复位、比较器0复位、WDT复位和引脚配置复位。众多的复位源为保障系统的安全、操作的灵活性以及零功耗系统设计带来极大的好处。 从传统的仿真调试到基于JTAG接口的在系统调试。C8051F在8位单片机中率先配置了标准的JTAG接口(IEEE1149.1)。C8051F的JTAG接口不仅支持Flash ROM的读/写操作及非侵入式在系统调试,它的JTAG逻辑还为在系统测试提供边界扫描功能。通过边界寄存器的编程控制,可对所有器件引脚、SFR总线和I/O口弱上拉功能实现观察和控制。 C8051F系列单片机型号齐全,可根据设计需求选择不同规模和带有特定外设接口的型号,提供从多达100个引脚的高性能单片机到最小3mmX3mm的封装,满足不同设计的需要。 基于上述特点,Silicon Labs 公司C8051F系列单片机作为SoC芯片的杰出代表能够满足绝大部分场合的复杂功能要求,并在嵌入式领域的各个场合都得到了广泛的应用:在工业控制领域,其丰富的模拟资源可用于工业现场多种物理量的监测、分析及控制和显示;在便携式仪器领域,其低功耗和强大的外设接口也非常适合各种信号的采集、存储和传输;此外,新型的C8051F5xx系列单片机也在汽车电子行业中崭露头角。正是这些优势,使得C8051单片机在进入中国市场的短短几年内就迅速风靡,相信随着新型号的不断推出以及推广力度的不断加大,C8051系列单片机将迎来日益广阔的发展空间,成为嵌入式领域的时代宠儿 此系列单片机完全兼容MCS-51指令集,容易上手,开发周期短,大大节约了开发成本。C8051F系统集成度高,总线时钟可达25M
上传时间: 2013-11-24
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单片机系统中的率表算法:近年来,国内许多单位用MOTOROLA 68HC05C8A,68HC05C9A,68HC05L5,68HC05L16等单片机开发复费率表电表。电力部门也在为开发中的复费率电表制定一些规范。复费率电表中有一项功能要求,能给出所谓最大需置。
上传时间: 2013-11-06
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