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系统优化

  • 非线性系统多模型自适应控制研究

    1.针对一类参数未知的非线性离散时间动态系统,提出了一种新的基于神经网络的MMAC方法。首先,将系统分为线性部分和非线性部分。针对系统线性部分采用局部化方法逮立多个固定模型覆盖系统的参数范围,在此基础上,建立自适应模型来提高系统性能;针对系统非线性部分建立非线性神经网络预测模型来邏近系统的非线性。然后,针对每个子模型设计相应的擅制器。最后,设计基于误差范数形式的性能指标函数对控制器进行硬切换。仿真结果表明,所提出的MMAC方法与传统的在参数空间均匀分布的MMAC方法相比能显著提高非线性系统的暂态性能。2针对一类具有参数跳变的非线性离散时间动态系统,提出子一种基才聚类方法和神经网络的MMAC方法,首先,采用模糊c均值聚类算法对系统先验数据进行分类处理,再分别对每类数据采用RLS算法建立多个固定模型。在此基础上,建立两个白适应模型来提高系统响应速度和控制品质,建立神经网络预测模型来补偿系统非线性。然后,分别针对相应的子模型设计线性鲁棒自适应控制器和神经网络控制器。最后,采用基于信号有界和测量误差的性能切换指标对控制器进行切换,并证明闭环系统的稳定性。仿真结果表明,所提出的算法能更好地解决非线性系统发生参数跳变问题,使得系统具有良好的控制品质3.针对MMAC方法中的模型库优化问题,考虑系统实际运行数据,提出了种基于相似度准则和设置最大模型数的动态优化模型库方法。该方法能对新数据进行综合考量并判断是否应该将该数据纳入子模型建模,并通过设置最大模型数来确保系统用最少的子模型就能保证系统的控制性能。仿真结果表明,所提出的算法能极大地减少子模型数量且具有较好的控制效果。关键词:非线性系统;多模型方法;自适应控制;模糊聚类;神经网络

    标签: 自适应控制

    上传时间: 2022-03-11

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  • 数字集成电路:电路系统与设计(第二版).pdf

    《数字集成电路:电路、系统与设计(第二版) 》,电子工业出版社出版,外文书名: Digital Integrated Circuits:A Design Perspective,Second Edition,作者:简·M.拉贝艾 (Jan M.Rahaey) (作者), Anantha Chandrakasan (作者), Borivoje Nikolic (作者), 周润德 (译者), 等 (译者)。本书由美国加州大学伯克利分校Jan M. Rabaey教授等人所著。全书共12章,分为三部分: 基本单元、电路设计和系统设计。本书在对MOS器件和连线的特性做了简要的介绍之后,深入分析了数字设计的核心——反相器,并逐步将这些知识延伸到组合逻辑电路、时序逻辑电路、控制器、运算电路以及存储器这些复杂数字电路与系统的设计中。为了反映数字集成电路设计进入深亚微米领域后正在发生的深刻变化,本书以CMOS工艺的实际电路为例,讨论了深亚微米器件效应、电路最优化、互连线建模和优化、信号完整性、时序分析、时钟分配、高性能和低功耗设计、设计验证、芯片测试和可测性设计等主题,着重探讨了深亚微米数字集成电路设计所面临的挑战和启示。

    标签: 数字集成电路 电路系统

    上传时间: 2022-05-13

    上传用户:zhaiyawei

  • 采用低功耗精密24位Σ-Δ型ADC的全集成式热电偶测量系统

    是一个集成的热电偶测量系统,基于AD7124-4/AD7124-8低功耗、低噪声、24位-型模数转换器(ADC),针对高精度测量应用而优化。使用该系统的热电偶测量在−50°C至+200°C的测量温度范围内具有±1°C的整体系统精度。系统的典型无噪声码分辨率约为15位。AD7124-4可配置为4个差分或7个伪差分输入通道,而AD7124-8可配置为8个差分或15个伪差分输入通道。片内低噪声可编程增益阵列(PGA)确保ADC中可直接输入小信号。

    标签: adc

    上传时间: 2022-05-25

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  • 电磁炉的IGBT驱动智能同步系统的设计与开发

    本文所研究的课题是电磁炉IGBT驱动智能同步系统的设计,并在同步系统的基础上引入电磁炉的低功率连续加热设计。论文介绍了电磁炉的发展历史和工作原理,并基于美的电磁炉的硬件设计,介绍了美的电磁炉的硬件模块电路设计和美的定制的单片机以及关键程序结构等等。目的是为了开发一款能够自动识别使用时不同锅具的特性,从而根据程序功能程序智能调功率的电磁炉具有低成本、多功能、低功率连续加热等优点,具有一定的市场竞争力。  电磁炉的发展已经完全进入了其产品演化的成熟阶段,近年来各大品牌都没有太大的技术创新,创新更多的是在优化产品使用体验及成本上优化方面。论文从产品智能化的角度,先从实现电磁炉的IGBT驱动智能同步,来实现锅具的自动识别出发,找系统中的一个状态及功率基准点,以此基准点来实现电磁炉功率及功能的智能化操作。在此研究,先是对基本电路方案进行研究,对IGBT驱动智能同步方案进行研究,并且在实现过程中,引入了过零启动方案,从而更好的实现了IGBT的热损耗管理。由此,看到了低成本实现电磁炉低功率连续加热的可能性,并对此研究了斩波方案,同时为了解决噪音问题,从多种方案中选择了台阶驱动方案进行研究。  IGBT驱动的智能同步,更是让电磁炉可以直接识别不同的锅具,且都有赋予其良好的加热控制,这个完美的解决了当前电磁炉的一个痛点。低功率连续加热的实现更是解决了当前电磁炉的另一个痛点。同时由于方案都是基础研究方案,可以全平台导入,且各方案相对独立,可以根据实际需求拆开来导入。

    标签: 电磁炉 IGBT 驱动 智能同步系统

    上传时间: 2022-05-29

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  • 基于单片机控制的电磁感应加热系统设计与实现

    造纸烘缸的稳定可靠在造纸行业当中十分重要,是产品获得高质量的保证。传统烘缸采用蒸汽或导热油加热等方式,加热温度较低,且热效率不高。电磁感应加热系统具有能源利用率高,可得到更高加热温度以及环境友好等优点,在造纸行业中得到了广泛的应用。  本文设计了一种基于单片机控制的电磁感应加热系统,通过硬件设计和软件的优化,达到了较高的控制品质。硬件设计包括内置式电磁烘缸的设计、单片机的选型以及基于单片机的控制电路的设计。软件设计则主要包括感应加热电源的锁相控制、电磁烘缸的加热控制。本系统运行高效稳定,加热效率高,已广泛用于实际工艺中。

    标签: 单片机 电磁感应

    上传时间: 2022-06-10

    上传用户:d1997wayne

  • 基于遗传算法的BP神经网络的优化研究及MATLAB仿真

    随着人类社会的进步,科学技术的发展日新月异,模拟人脑神经网络的人工神经网络已取得了长足的发展。经过半个多世纪的发展,人工神经网络在计算机科学,人工智能,智能控制等方面得到了广泛的应用。当代社会是一个讲究效率的社会,科技更新领域也是如此。在人工神经网络研究领域,算法的优化显得尤为重要,对提高网络整体性能举足轻重.BP神经网络模型是目前应用最为广泛的一种神经网络模型,对于解决非线性复杂问题具有重要的意义。但是BP神经网络有其自身的一些不足(收敛速度慢和容易陷入局部极小值问题),在解决某些现实问题的时候显得力不从心。针对这个问题,本文利用遗传算法的并行全局搜索的优势,能够弥补BP网络的不足,为解决大规模复杂问题提供了广阔的前景。本文将遗传算法与BP网络有机地结合起来,提出了一种新的网络结构,在稳定性、学习性和效率方面都有了很大的提高。基于以上的研究目的,本文首先设计了BP神经网络结构,在此基础上,应用遗传算法进行优化,达到了加快收敛速度和全局寻优的效果。本文借助MATLAB平台,对算法的优化内容进行了仿真实验,得出的效果也符合期望值,实现了对BP算法优化的目的。关键词:生物神经网络:人工神经网络;BP网络;遗传算法;仿真随着电子计算机的问世及发展,人们试图去了解人的大脑,进而构造具有人类思维的智能计算机。在具有人脑逻辑推理延伸能力的计算机战胜人类棋手的同时,引发了人们对模拟人脑信息处理的人工神经网络的研究。1.1研究背景人工神经网络(Artificial Noural Networks,ANN)(注:简称为神经网络),是一种数学算法模型,能够对信息进行分布式处理,它模仿了动物的神经网络,是对动物神经网络的一种具体描述。这种网络依赖系统的复杂程度,通过调节内部大量节点之间的关系,最终实现信息处理的目的。人工神经网络可以通过对输入输出数据的分析学习,掌握输入与输出之间的潜在规则,能够对新数据进行分析计算,推算出输出结果,因为人工神经网络具有自适应和自学习的特性,这种学习适应的过程被称为“训练"。

    标签: 遗传算法 bp神经网络 matlab

    上传时间: 2022-06-16

    上传用户:jiabin

  • 基于工业以太网嵌入式DNC集成通讯控制系统研究与开发

    本论文通过对国内外DNC技术发展现状的研究,根据加工车间具体的需要,设计了一种基于工业以太网的嵌入式DNC集成控制系统。文章从DNC系统赖以运行的网络着手,研究并建立了基于工业以太网的车间局域网模式,采用元余星型拓扑结构构建了快速、稳定、抗干扰能力强的局域网环境采用PC104主板,设计了嵌入式DNC智能终端系统,详细说明了DNC网络的配置过程。实现了从RS-232C串行接口到10Mbps以太网接口的转换,支持标准RS-232C接口和具有特殊通信协议的串行通信接口的数据传输,实现了广义DNC功能。研究了加工车间数控系统的数据传输方式,创建了统一的数据传送格式。采用创建的万能输入法,通过操作数控设备的控制面板,实现了异构数控系统的有效集成。通过解剖不同数控系统的通信协议,将软插件技术应用到DNC系统中,针对不同的数控系统,编制不同的驱动程序。通过软件的控制,实现数控系统类型的自动识别和NC程序的自动传输。对硬件进行优化设计,加大了智能终端的存储器容量,深入研究“程序再开,功能,实现了程序续传的快速性和准确性。通过软件设计,解决了多台数控设备同时在线加工的通信竞争问题。

    标签: 工业以太网 嵌入式 dnc

    上传时间: 2022-06-19

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  • 基于射频识别技术的门禁系统的设计

    (1)研究了基于射频识别技术的门禁系统的总体设计,设计了射频IC读卡器的电路原理图,给出了PCB板,读卡器主要由射频天线、读卡模块、RS485通信接口及单片机控制系统组成,能读写Philips公司的Mifare非接触式智能射频卡,读卡距离约10cm.当没有卡进入读卡能量范围时,系统显示时钟,当有卡进入时则读卡内数据并将卡号信息显示在液晶显示器上.(2)深入研究RFID天线的EMC过滤器、接收电路以及天线匹配电路等构成,结合本设计采用了线圈天线,并从品质因素Q和调谐频率两方面设计读写器天线,设计优化了天线耦合电路.(3)针对设备组网应用要求,门禁终端通信采用RS485总线,同时结合门禁读卡器研究了RS485的网络拓扑结构,通过RS485接口与PC机组成通信网络系统。读卡器平时可独立工作,PC机会每隔一定时间访问读卡器,用PC机上的时钟统一校准读卡器上的时钟,并读取存储器内的读卡数据,以便读卡器中的数据得到及时处理.(4)设计单片机的包看门狗、液品显示、数据存储和实时时钟等在内的外围模块电路,采用串口设计如SPI.PC等,从而节约了单片机的vo接口.同时结合门禁系统设计门禁控制电路,完成设备的选材。(5)根据射频识别门禁系统总体设计要求,采用模块化软件设计方法,根据MF RC500的特性,系统地对MF RC500芯片的操作流程进行研究,设计主程序的流程图和各个模块子程序,使用Cs1语言开发了读写器的底层控制软件,并完成程序的调试,证明结果满足设计要求.

    标签: 射频识别 门禁系统

    上传时间: 2022-06-20

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  • 基于boost电路的mppt光伏发电系统研究

    化石能源日趋枯竭,核能发展受限,能源问题愈来愈成为全人类所不可避免的一个严峻挑战。光伏发电技术是太阳能利用的主要形式。基于提高太阳能转换效率的最大功率点跟踪(Maximum power point tracking,简称MPPT)的提出与应用为光伏发电系统的优化利用提供了坚实的基础。本文针对MPPT技术开展了细致的工作计划,完成了以MPPT控制器为核心的光伏发电系统设计和仿真,较好地解决了能量转换低下的问题。首先,总体介绍了光伏发电系统。其次,阐述了光伏发电系统基本原理。然后就MPPT控制器的实现部分-DCDC变换电路,阐述了电路CCM工作模式,利用两种方法对Buck和Boost电路进行了建模和仿真分析.Boost电路设计简便、可升压,且能够保证一直工作于CCM下,具有更实用的特点,更进一步地,说明了传统MPPT算法的实现原理和控制流程,仿真研究表明改进型变步长扰动观察法在光强变化时具有较好的跟踪控制性能,但是温度变化时跟踪效果差。针对传统算改进型扰动观察发法不能很好地响应环境的变化同时存在严重振荡,偏差较大的情况,提出一种人工智能控制方法--模糊控制法,进行系统分析,模糊控制规则确定以及FIS编辑器参数设置等,完成了系统的设计。最后搭建出光伏发电MPPT人工智能控制系统的仿真模型,设置相关参数。通过仿真结果的比较和分析验证了模糊控制法的有效性和可行性。

    标签: boost电路 mppt 光伏发电系统

    上传时间: 2022-06-21

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  • 三相四线制有源电力滤波器多目标优化预测控制策略研究

    请波抑制在提升电能质量以及保障供用电设备的安全稳定运行等方面有若关键性作用;无功功率不仅对于供电侧来说十分重要,而且在负载的正常运行过程中扮演着不可替代的角色。伴随功率半导体开关器件的飞速发展,大量的非线性负载涌现在电力系统中,由此带来的谐波污染和无功功率问题愈发严峻。在上述背景下,一方面可以对谐波进行抑制,另一方面又可以补偿无功功率的有源电力滤波器则受到了国内外学者们的青睐。有源电力滤波器的主电路拓扑结构是系统中最基础的部分,本文将由此出发,分别介绍各主电路的结构特征以及基本原理。简单叙述了有源电力滤液器常用的语波检测方法,比较其各白的优劣,其中着重突出本文所用到的基于瞬时无功功率的改进的ip-i法。针对传统电流跟踪控制策略对谐波信号跟踪动态效果差、控制目标单一的问题,在三相四线制不对称负载系统中,提出了一种多目标优化模型预测电流控制策略。首先建立四桥臂有源电力滤波器基于ap坐标系的离散化数学模型.以此来实现自然解耦控制:其次对预测电流进行两步预测,实现对数字处理延时效应的补偿,设置电流跟踪偏差和开关频率为目标函数,量化控制目标,预先评估各开关状态的控制效果,根据评估结果决定变流器的开关状态,去了PWM调制环节;再次讨论了采样频率以及加权系数这两个系统变量的取值对开关频率和电流畸变率所造成的影响;文章的最后,为了验证所提方法的有效性,在Matlab/Simulink仿真环境下进行实验,结果证实所提策略谐波电流跟踪性能良好

    标签: 有源电力滤波器 目标优化

    上传时间: 2022-06-22

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