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数字<b>pid控制</b>

  • 同步发电机励磁控制系统的仿真研究.rar

    励磁控制系统是同步发电机的重要组成部分,它的特性好坏直接影响电机及电力系统运行的可靠性和稳定性。 基于此,利用仿真的方式对励磁控制系统进行了研究并给出了相关结论,同时提出了一些新的控制算法,并建立了一个励磁控制系统仿真平台。 首先,从同步电机和励磁系统的模型入手,根据研究需要修改了同步电机的仿真模型,详细地介绍了检测单元、控制单元和励磁系统主回路模型,在总结普通PID调节方式不足的基础上提出了一种性能优越的非线性PID控制方式。 其次,分别在有刷和无刷励磁系统下,对普通PID、非线性PID和模糊自适应PID三种控制方式在阶跃响应和突变负载的情况下进行仿真,对输出的机端电压进行分析并得出相关结论。 除了对通用的励磁控制算法进行仿真分析外,提出了一种基于同步电机本身的励磁控制算法,这种控制方式是对励磁电流进行闭环控制,并辅以非线性的PID控制进行进行精度调节。针对这种方式,提出了两种实现方案。同样在有刷和无刷励磁系统下进行阶跃响应和突变负载的仿真分析研究。仿真测试表明,这种控制算法在控制的快速性和稳定性方面优于通用的控制方式。 最后,鉴于励磁控制系统仿真的重复性及操作的繁琐性,建立了一种基于MATLAB GUI的励磁控制仿真平台,借助此平台对SIMULINK模型操作,可以方便地实现对参数的设置与修改、模型的查看和修正、仿真的显示及相关的辅助操作等等,可以极大地简化仿真的操作过程,提高仿真的效率。另外,此平台的实现也为其它系统类型仿真界面的建立提供了重要的参考。

    标签: 同步发电机 励磁控制 仿真研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lwt123

  • 基于灰色控制的永磁无刷直流电机调速系统研究.rar

    无刷直流电机是一种性能优越、应用前景广阔的电机,应用传统的控制理论对其进行控制系统设计、分析的技术已经相对成熟,在此基础上研发出的各种调速系统已经在工业生产中获得广泛应用。因此,无刷直流电机的进一步推广应用,在很大程度上依赖于对一些先进控制策略的研究。 为了改进无刷直流电机调速系统的控制性能,本文基于灰色控制理论建立了无刷直流电机灰色PID控制调速系统模型。常规的PID控制以其结构简单、可靠性高、易于工程实现等优点至今仍被广泛采用。在系统模型参数变化不大的情况下,PID控制性能优良,但无刷直流电机是一种多变量、非线性的控制系统,传统的PID控制器难以克服电机自身参数不确定和扰动带来的转速偏差问题,无法实现精确快速的控制。灰色控制器是在继承经典PID控制器不依赖于对象模型优点的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器,性能优良并且算法简单。该控制器设计不需要建立电机的精确数学模型,对参数变化和负载扰动不敏感。系统较好地实现了给定速度参考模型的自适应跟踪,结构简单,能适应环境变化,具有较强的鲁棒性。 本文以灰色系统理论为基础,把无刷直流电机的数学模型分为确定部分与不确定部分,对被控对象的不确定部分建立灰色模型,进行灰色预估补偿,使控制系统的灰量得到一定程度的白化。对所提出的无刷直流电机灰色PID控制调速系统进行了仿真,对仿真结果给出理论分析;以TMS320F2812型DSP为核心控制器建立了无刷直流电机调速驱动系统。仿真和实验结果表明,基于灰色PID控制算法的无刷直流电机调速系统受电机参数变化影响较小,具有较高的控制精度和鲁棒性,表现出优良的动、静态性能。

    标签: 控制 无刷 直流电机调速

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lyy1234

  • 基于DSP高频通讯全桥开关电源的研究与设计.rar

    近年来,随着大规模集成电路的飞速发展,微控制器和数字信号处理器的性价比不断提高,数字控制技术已逐步应用于大中功率高频开关电源。相对于传统模拟控制方式,数字控制方式具有电源设计灵活、外围控制电路少、可采用较先进的控制算法、具有较高可靠性等优点。 高频开关电源具有体积小、重量轻、效率高、输出纹波小等特点,现已逐步成为现代通讯设备的新型基础电源系统。针对传统开关电源中损耗较大、超调量较大、动态性能较差等问题,本文采用基于DSP的全桥软开关拓扑结构。全桥软开关移相控制技术由智能DSP系统完成,采样信号采用差分传输,控制算法采用模糊自适应PID算法,产生数字PWM波配合驱动电路控制全桥开关的通断。在输入端应用平均电流控制法的有源功率因数校正,使输入电流跟随输入电压的波形,从而使功率因数接近1。最后通过Matlab仿真结果表明模糊自适应PID控制算法比传统PID控制算法在超调量,调节时间,动态特性等性能上具有优越性。 论文以高频开关电源的设计为主线,在详细分析各部分电路原理的基础上,进行系统的主电路设计、辅助电路设计、控制电路设计、仿真研究、软件实现。重点介绍了高频变压器的设计及模糊自适应PID控制器的实现。并将辅助电源及控制电路制成电路板,以及在此电路板基础上进行各波形分析并进行相关实验。

    标签: DSP 高频 通讯

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:s蓝莓汁

  • 基于DSP的无位置传感器无刷直流电动机控制系统设计.rar

    本文简要介绍了无刷直流电动机的发展历程和未来的发展趋势。通过分析无刷直流电动机工作的基本原理和无刷直流电动机的数学模型,建立了基于Simulink的动态仿真模型。通过对无位置传感器无刷直流电动机转子位置检测算法的分析和磁链与转子位置的相应关系的分析,本文使用磁链关系函数判断转子位置的算法,并基于Simulink建立了算法模型进行仿真分析验证,从仿真得到的结果可知,此位置检测算法是可行的。 @@ 在文中进行了转矩脉动原因分析,并对换相转矩脉动进行补偿。在低速时采用电流滞环进行补偿,高速时采用单斩波调制方式进行补偿。通过对三段式启动方法的分析和结合本文所采用的转子位置检测算法,本文采用两步启动方式,通过仿真分析证明是可行的。分析了经典PID调节算法和专家PID调节算法。对传统PID控制中出现的问题,本文把变参数PID调节算法应用到无位置传感器无刷直流电动机控制上。并建立了仿真模型,进行仿真分析。从仿真分析的结果可知其控制性能优于传统的PID调节算法。 @@ 文中介绍了TMS320LF2407A芯片和IR2130功率集成驱动器的结构和特点。在系统硬件设计中以TMS320LF2407A芯片为核心,设计了控制系统电路、功率驱动电路、电流电压检测电路、功率管过电压保护电路、启动限流电路、转速调节电路。 @@ 在系统软件设计中,主要实现了电机的起停、转子位置计算、转速计算和转速闭环控制的功能。用DSP实现脉冲调制输出和信号采样。 @@关键词:无位置传感器;无刷直流电动机;间接位置检测;磁链关系函数

    标签: DSP 无位置传感器 控制系统设计

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:水瓶kmoon5

  • 太阳能电池阵列模拟器的研究与设计.rar

    21世纪,人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战,能源问题越来越突出,太阳能等可再生能源逐渐成为人类关注的焦点。时至今日,人类对光伏系统的研究越来越深入广泛,但在光伏系统的研发过程中,太阳能电池由于受日照强度、环境温度影响较大,导致实验成本过高,研发周期变长。太阳能电池阵列模拟器便能较好地解决这一问题。 @@ 本文首先对比了模拟式太阳能电池模拟器和数字式太阳能电池模拟器的优缺点,选取了数字式太阳能电池阵列模拟器作为研究对象,并对研究太阳能电池阵列模拟器的实际意义作了阐述。随后描述了太阳能电池的输出特性,讨论了适合工程计算的太阳能电池阵列数学物理模型。 @@ 本文研究的太阳能电池阵列模拟器由功率电路和控制电路两部分组成。功率电路选取了半桥型DC/DC电路作为主电路拓扑,对其工作过程进行了分析,并对各部分电路进行了设计。然后设计了电压电流双闭环调节器,在此基础之上用PSIM仿真软件对所设计的太阳能电池阵列模拟器进行了仿真,包括静态工作点的仿真以及动态响应速度的仿真,通过仿真验证了模拟器能够达到所要求指标。 @@ 控制电路板是整个模拟器的核心控制部分,通过控制运算提供输出电压的参考值,进而提供控制功率管开通关断的PWM信号。本文选取了microchip公司的dsPIC30F2023作为主控制芯片,分析了该型号微处理芯片的性能特点,介绍了模拟信号采样电路、232通讯电路、人机交互界面电路等外围电路的硬件设计,调节器采用了数字PID控制。 @@ 在MPLAB集成开发环境中进行了软件方案的设计,主要包括主程序、生成PWM程序、AD采样、故障处理、人机交互程序等,介绍了各个模块的程序流程。 @@ 软硬件系统设计完成后,最终实现了太阳能电池阵列模拟器,可以为光伏系统的研究提供一个良好的实验平台。 @@关键词:太阳能电池阵列模拟器;半桥型DC/DC变换器;dsPIC30F2023

    标签: 太阳能电池 阵列 模拟

    上传时间: 2013-07-28

    上传用户:cceezzpp

  • 火电厂单元机组协调控制系统的研究.rar

    本文以单元机组协调控制系统为研究对象,在分析了协调控制系统特性的基础上,总结了实际运行的协调控制系统中存在的问题和影响控制效果的原因。把汽包锅炉单元机组简化为一个具有双输入、双输出的被控对象以及做了一些合理假设的前提下对协调控制系统建立的动态数学模型进行分析。 从快速满足电网负荷指令的需求,抑制各种干扰,保证机组的稳定运行的中心任务出发,首次提出采用智能PID控制器作为汽机的主控制器,解决常规单自由度PID控制器不能兼顾目标跟踪特性和抗干扰特性的问题,并在一定程度上解决了协调控制系统对锅炉前馈回路过分依赖的问题。 针对锅炉对象大迟延特性,利用模糊预估策略对过程的输出进行预测。补偿了锅炉侧纯延迟带来的不利影响;而且还具备了模糊控制不依赖于系统的数学模型,具有对系统参数变化不敏感,对于非线性、时变时滞等特性,呈现出较好的鲁棒性等特点,当出现较大的误差时,可以把系统从很大的偏离中拉回来,提高了系统的响应速度和安全性。仿真试验表明采用模糊预估能够降低系统的超调,取得较好的控制效果。 由于单元机组中的锅炉与汽机为强耦合系统,为了实现一对一的单一控制,决定采用神经网络多变量解祸控制,通过仿真证明,达到了很好的解耦效果。 为了从全局上优化系统的控制行为,采用模糊控制策略对锅炉和汽机的指令进行智能化的调整和约束。根据不同的负荷阶段、主要参数的变化情况及时调整有关的指令,使协调控制系统向着有利于全局优化的方向调节。 本文将神经网络、模糊控制思想引入协调控制系统,并在此基础上构造神经网络、模糊自适应控制的智能PID控制方案。通过理论分析和仿真实验证明了这一控制方法在电厂协调控制系统中的实用价值,和传统的PID控制比较,这种智能控制算法有效的提高了负荷的响应速率,保证了系统的品质,取得了很好的控制效果。

    标签: 火电厂 单元机组 协调控制

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:luke5347

  • 大时滞系统参数自整定控制的研究.rar

    工业生产过程中,时滞对象普遍存在,同时也是较难控制的,尤其是大时滞对象的控制一直都是一个难题。而很多温度控制系统都是属于大时滞系统,常见的智能温度控制器虽然在温度控制的实际应用中表现了比较理想的控制效果,但它仍然属于将参数整定与系统控制分开处理的离线整定方法,如果工况发生变化就必须重新调整参数。针对这一问题,为了实现时滞系统参数自整定的控制,本文将神经网路控制、模糊控制和PID控制结合起来,设计了基于神经网路的模糊自适应PID控制器。 首先,本论文分析了时滞系统的特点,讨论了几种时滞系统较为成熟的常规控制算法:微分先行控制算法、史密斯预估控制算法、大林控制算法,并深入研究了它们的控制性能;并且通过仿真对这三种控制方法在温控系统中的控制性能进行了比较。 其次,在分析PID参数自整定传统方法的基础上,设计了一种改进方法,并设计了相应的控制器。该控制器综合了模糊控制、神经网络控制和PID控制各自的长处,既具备了模糊控制简单有效的控制作用以及较强的逻辑推理功能,也具备了神经网络的自适应、自学习的能力,同时也具备了传统PID控制的广泛适应性。该方法不需要离线整定参数,实现了在线自整定参数。仿真实验表明了该控制器对模型和环境都具有较好的适应能力和较强的鲁棒性。 最后将基于神经网路的模糊自适应PID控制器应用于贝加莱PID温控装置,能够出色地实现参数的在线自整定。理论分析、系统仿真、实验结果都证实了这种控制策略能有效地减少系统超调量,并减少了调节时间,提高了系统的实时性和控制精度。

    标签: 时滞系统 参数 自整定控制

    上传时间: 2013-07-05

    上传用户:xinyuzhiqiwuwu

  • 基于先进控制方法的永磁同步电机性能优化.rar

    在实际应用中,对永磁同步电机控制精度的要求越来越高。尤其是在机器人、航空航天、精密电子仪器等对电机性能要求较高的领域,系统的快速性、稳定性和鲁棒性能好坏成为决定永磁同步电机性能优劣的重要指标。传统电机系统通常采用PID控制,其本质上是一种线性控制,若被控对象具有非线性特性或有参变量发生变化,会使得线性常参数的PID控制器无法保持设计时的性能指标;在确定PID参数的过程中,参数整定值是具有一定局域性的优化值,并不是全局最优值。实际电机系统具有非线性、参数时变及建模过程复杂等特点,因此常规PID控制难以从根本上解决动态品质与稳态精度的矛盾。永磁同步电机是典型的多变量、参数时变的非线性控制对象。先进控制方法(诸如智能控制、优化算法等)研究应用的发展与深入,为控制复杂的永磁同步电机系统开辟了崭新的途径。由于先进控制方法摆脱了对控制对象模型的依赖,能够在处理不精确性和不确定性问题中有可处理性、鲁棒性,因而将其引入永磁同步电机控制已成为一个必然的趋势。本文根据系统实现目标的不同,选取相应的先进控制方法,并与PID控制相结合,对永磁同步电机各方面性能进行有针对性的优化,最终使其控制精度得到显著的提高。为达到对永磁同步电机进行性能优化的研究目的,文中首先探讨了正弦波永磁同步电机和方波永磁同步电机的运行特点及控制机理,通过建立数学模型,对相应的控制系统进行了整体分析。针对永磁同步电机非线性、强耦合的特点,设计了矢量控制方式下的永磁同步电机闭环反馈控制系统。结合常规PID控制,将模糊控制、遗传算法、神经网络和人工免疫等多种先进控制方法应用于永磁同步电机调速系统、伺服系统和同步传动系统的控制器设计中,以满足不同控制系统对电机动、静态性能的要求以及对调速性能或跟随性能的侧重。实验结果表明,采用先进控制方法的永磁同步电机具有较好的动态性能、抗扰动能力以及较强的鲁棒性能;与传统PID控制相比,系统的控制精度得到了明显提高。研究结果验证了先进控制方法应用于永磁同步电机性能优化的有效性和实用性。

    标签: 先进控制 永磁同步电机 性能优化

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:shinesyh

  • 基于DSP在线式UPS的研究.rar

    不间断电源(UPS)是一种能提供优质电源并保证电源供应连续的电力电子装置。它的应用范围广泛,在很多领域,UPS已经成了标准配置。采用数字信号处理器(DSP)实现UPS的数字化控制是当前许多UPS设计者关注的问题。DSP在UPS中的应用主要集中在两个方面:一是将各种先进的控制方法用于逆变实时数字控制;二是利用DSP实现更准确更迅速的锁相环控制。 本文分析了当前逆变控制的各种方案,针对逆变的扰动及谐波周期出现的特点,采用了重复控制来提高逆变输出的稳态特性。因为重复控制具有一个周期延迟控制的特点,本文也采用了PID控制来改善逆变控制的动态性能。本文分析了目前重复控制的常用方案,在建立UPS逆变滤波电路数学模型的基础上设计了新的重复控制和PID控制结合的方案。对重复控制与PID复合控制方案在MATLAB中作了仿真。仿真试验证明了控制方案的有效性。 在硬件方面,设计了在线式UPS系统中DSP的接口电路,其中包括DSP供电电路,蓄电池电压过低检测电路,市电及输出电压过零检测等电路。对DSP的资源进行了分配,充分利用了DSP的外设多和速度快的特点。 在软件方面,设计了各部分的程序,其中包括主程序,软件锁相及正弦参考信号生成程序,输出有效值控制程序以及各种相关的中断及保护程序。 本文结合实际,搭建了实验线路,给出了实验线路的原理及各部分的实验电路。该实验电路可对逆变控制过程和锁相环节进行控制实验。 本文将PID控制与重复控制相结合,对逆变器输出进行控制,验证了重复控制与PID复合控制的有效性。本文还对UPS的DSP数字化控制作了研究,这些都对UPS技术的进步有积极的作用。

    标签: DSP UPS

    上传时间: 2013-05-17

    上传用户:t1213121

  • 数字温度PWM控制仪

    利用单片机及温度传感器测量温度,并将测量温度值和设定温度值(50度)比较,根据比较结果控制断续加热器(用发光二极管模拟)的通断占空比,一个工作周期3S左右。

    标签: PWM 数字温度 控制仪

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:xiaoyunyun