文章开篇提出了开发背景。认为现在所广泛应用的开关电源都是基于传统的分立元件组成的。它的特点是频率范围窄、电力小、功能少、器件多、成本较高、精度低，对不同的客户要求来“量身定做”不同的产品，同时几乎没有通用性和可移植性。在电子技术飞速发展的今天，这种传统的模拟开关电源已经很难跟上时代的发展步伐。 随着DSP、ASIC等电子器件的小型化、高速化，开关电源的控制部分正在向数字化方向发展。由于数字化，使开关电源的控制部分的智能化、零件的共通化、电源的动作状态的远距离监测成为了可能，同时由于它的智能化、零件的共通化使得它能够灵活地应对不同客户的需求，这就降低了开发周期和成本。依靠现代数字化控制和数字信号处理新技术，数字化开关电源有着广阔的发展空间。 在数字化领域的今天，最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域。近年来，数字电源的研究势头与日俱增，成果也越来越多。虽然目前中国制造的开关电源占了世界市场的80％以上，但都是传统的比较低端的模拟电源。高端市场上几乎没有我们份额。 本论文研究的主要内容是在传统开关电源模拟调节器的基础上，提出了一种新的数字化调节器方案，即基于DSP和FPGA的数字化PID调节器。论文对系统方案和电路进行了较为具体的设计，并通过测试取得了预期结果。测试证明该方案能够适合本行业时代发展的步伐，使系统电路更简单，精度更高，通用性更强。同时该方案也可用于相关领域。 本文首先分析了国内外开关电源发展的现状，以及研究数字化开关电源的意义。然后提出了数字化开关电源的总体设计框图和实现方案，并与传统的开关电源做了较为详细的比较。本论文的设计方案是采用DSP技术和FPGA技术来做数字化PID调节，通过数字化PID算法产生PWM波来控制斩波器，控制主回路。从而取代传统的模拟PID调节器，使电路更简单，精度更高，通用性更强。传统的模拟开关电源是将电流电压反馈信号做PID调节后--分立元器件构成，采用专用脉宽调制芯片实现PWM控制。电流反馈信号来自主回路的电流取样，电压反馈信号来自主回路的电压采样。再将这两个信号分别送至电流调节器和电压调节器的反相输入端，用来实现闭环控制。同时用来保证系统的稳定性及实现系统的过流过压保护、电流和电压值的显示。电压、电流的给定信号则由单片机或电位器提供。再次，文章对各个模块从理论和实际的上都做了仔细的分析和设计，并给出了具体的电路图，同时写出了软件流程图以及设计中应该注意的地方。整个系统由DSP板和ADC板组成。DSP板完成PWM生成、PID运算、环境开关量检测、环境开关量生成以及本地控制。ADC板主要完成前馈电压信号采集、负载电压信号采集、负载电流信号采集、以及对信号的一阶数字低通滤波。由于整个系统是闭环控制系统，要求采样速率相当高。本系统采用FPGA来控制ADC，这样就避免了高速采样占用系统资源的问题，减轻了DSP的负担。DSP可以将读到的ADC信号做PID调节，从而产生PWM波来控制逆变桥的开关速率，从而达到闭环控制的目的。 最后，对数字化开关电源和模拟开关电源做了对比测试，得出了预期结论。同时也提出了一些需要改进的地方，认为该方案在其他相关行业中可以广泛地应用。模拟控制电路因为使用许多零件而需要很大空间，这些零件的参数值还会随着使用时间、温度和其它环境条件的改变而变动并对系统稳定性和响应能力造成负面影响。数字电源则刚好相反，同时数字控制还能让硬件频繁重复使用、加快上市时间以及减少开发成本与风险。在当前对产品要求体积小、智能化、共通化、精度高和稳定度好等前提条件下，数字化开关电源有着广阔的发展空间。本系统来基本上达到了设计要求。能够满足较高精度的设计要求。但对于高精度数字化电源，系统还有值得改进的地方，比如改进主控器，提高参考电压的精度，提高采样器件的精度等，都可以提高系统的精度。 本系统涉及电子、通信和测控等技术领域，将数字PID算法与电力电子技术、通信技术等有机地结合了起来。本系统的设计方案不仅可以用在电源控制器上，只要是相关的领域都可以采用。
上传时间： 2013-06-21
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为了提高传统温度控制系统的性能，将PID控制理论与嵌入式系统相结合，采用瑞萨电子公司的H8S/2166作为核心处理器，AD公司的AD7705以及热敏电阻温度传感器作为温度检测单元，利用4×6小键盘、LCD显示器和S1D13305液晶控制器达到良好的人机交互，设计出了一个应用于化工领域的嵌入式实时温度控制系统。相比于传统温度控制系统，该系统提供了更强的计算能力和可扩展能力，采用增量PID控制算法实现复杂控制。通过实验，该系统能达到0.1 ℃的温度控制精度以及小于120 s的温度稳定时间。 Abstract: In order to improve the performance of conventional temperature control system， combining PID control theory with embedded systems， using the Renesas Electronics Corp. H8S/2166 micro-controller as a core processors， AD7705 and thermistor temperature sensor as a temperature detection unit and 4×6 small keyboard， LCD and S1D13305 LCD controller as a good human-computer interaction， this paper designed an embedded real-time temperature control system which is applied in chemical industry. Compared with conventional temperature control system， this system provides more computing power and extensibility， and adopts PID control algorithm for complex control. Through the experiment， the system can reach temperature control accuracy of 0.1 ℃ and temperature stabilization time of less than 120 seconds.
上传时间： 2014-12-26
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提出了一种可根据环境光强、红外和温度变化而实现自动开关、调节亮度的LED照明系统的设计方案。采用单片机C8051F020为系统控制核心，设计了由硅光电池和集成运放组成的光强传感器，选用热释电模块作为红外无线感应器，采用DS18B20为温度传感器，还利用液晶实现了工作信息显示。实验结果表明，系统在光强大于2 170 lx或温度高于82.5 ℃时能自动关断，当光强小于1 040 lx或温度低于49.3 ℃时能自动开启；当光强在1 000~2 000 lx变化时，LED亮度能自动调节，以维持环境照度基本稳定。
上传时间： 2013-10-10
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摘要:以AT89S52单片机和单总线数字温度传感器DS18B20及步进电机为主要器件制作测控电路。上位机以温度为主要参数,通过串口控制步进电机的正转、反转和加速、减速。C51程序实现对传感器的数据采集和与上位机的串行通信,LabVIEW实现测温波形动态显示、数据存储、越限报警和电机控制。经实际运行,系统能够较好地控制步进电机,可用于需要及时检测温度并进行步进电机控制的场合。关键词:单片机;LabVIEW;DS18B20;步进电机
上传时间： 2013-11-23
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针对医用充气式保温毯的温度控制要求,提出其温度控制闭环系统的结构,系统的硬件电路主要由温度传感器、单片机及RS232通讯模块等组成。采用PWM方法控制晶闸管导通时间的方式来改变加热丝的加热时间、采用自适应模糊PID控制方法实现保温毯气囊出气温度的自动调节与控制。将整个控制过程分为两个阶段:自动调节初始阶段,加热丝加热的占空比为100%;当温度达到一定值后转入自适应模糊PID控制阶段,由相应控制量来决定加热丝加热的占空比,实现气体温度的调节。通过MATLAB仿真分析表明,所采用的自适应模糊PID控制方法优于常规的PID控制,具有良好的适应性和鲁棒性,可明显提高系统的稳态精度。
上传时间： 2013-10-13
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摘要：以单片机为核心，采用温度变送器桥路和固态继电粉控谧电路，实现对电炉温度的自动控制。该控制系统具有硬件成本低、控温精度较高，可靠性好、抗干扰能力强等特点。关键词:电加热炉 控温 固态继电器
上传时间： 2013-11-01
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针对传统测温元件(热电偶、热电阻)组成的温度测量电路复杂，软件调试繁琐等缺点，设计基于MSC-51单片机及ADC0809的温度采集控制系统。该系统利用单片机中空余的I／O接口，以中断的方式实现温度的实时采集与控制，充分利用CPU的资源空间，简化了测量电路以及程序调试的复杂过程，方便了技术人员在实际中的开发和应用。
上传时间： 2013-11-06
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基于单片机的陶瓷窑多点温度检测系统:摘 要：系统以51单片机为核心，利用K型热电偶作为传感器，对陶瓷窑中多点温度进行监控，通过串行通信，可供PC机上绘制温度变化曲线图的技术人员分析问题，并设计了新颖的冷端补偿电路和通用查表法，本系统成本低，测温精度高，可靠实用．关键词：单片机；串行通信；冷端温度补偿；VB 在烧结陶瓷时，火候的控制对陶瓷的质量、色泽有直接的影响，进一步影响陶瓷成品的价格，而长期以来控制火候的工作就依靠工人师傅的经验，本文设计了一种多点温度实时监控系统，它能在Pc机上实时显示测量点的温度而且如果温度超过设定的临界值时，就发出信号报警，并且可以通过Pc机绘制同一个时刻不同点或者是不同时刻同一点的温度变化曲线．这样能有助于发现问题并解决问题，为节约成本和提高生产率、生产质量做出贡献．
上传时间： 2013-10-16
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介绍了网络控制系统的基本概念，利用Matlab建立了一个网络控制系统仿真平台，实现了对网络控制系统的实时仿真，并重点对控制器的算法进行了研究，给出了模糊PID控制器与PID控制器的仿真结果对比。结果证明，模糊PID可以很好地应用于网络控制。
上传时间： 2013-10-20
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首先简要温度传感器铂电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述基于PT100的温度测量系统设计，包括硬件与软件。采用C8051F41单片机，OP07放大器，铂电阻PT100及4位数码管组成系统，C语言编程。
上传时间： 2013-10-17
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