【摘要】在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控制问题，例如居民生活用水的供应，饮料、食品加工，溶液过滤，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要维持合适的高度，既不能太满溢出造成浪费， 也不能过少而无法满足需求。因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数， 特别是在动态的状态下， 采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果。PID 控制（比例、积分和微分控制）是目前采用最多的控制方法。【关键词】水箱液位； PID 控制；液位控制； Matlab 仿真一．引言在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控制问题， 例如居民生活用水的供应，饮料、食品加工，溶液过滤，化工生产等多种行业的生产加工过程， 通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要维持合适的高度， 既不能太满溢出造成浪费， 也不能过少而无法满足需求。因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数， 特别是在动态的状态下， 采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果。本论文利用PID 算法在matlab 中进行仿真并讲解实物搭接效果， 具体如下：1、利用指导书中推导的模型和实际的参数，建立水箱液位控制系统的数学模型，并进行线性化；2、构成水箱液位闭环无静差系统，并测其动态性能指标和提出改善系统动态性能的方法，使得系统动态性能指标满足σ%≤10%，调节器调节阀水槽测量变送出水阀系数＜0.5 秒，静态误差小于2%；3、通过在matlab 编程中求取合适的反馈变量K,然后与仿真模型结合构成最优控制的水箱液位系统，通过图形分析是否满足系统的性能参数；
标签： pid调节控制系统
上传时间： 2022-06-18
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摘要：设计并制作了以AVR单片机ATmegal6L为控制器的小型双足机器人、以AT89S52为MCU的51单片机实验板和UART串行通信接口等部分构成的硬件系统。根据具体硬件系统的特性，用C和C++语言开发了机器人串口调试软件与综合控制软件。实现了无线遥控或远程网络控制双足机器人完成前后行走、翻跟斗、跳舞，并由机器人变型成小车，以及小车的前后左右行驶，再由小车变型成机器人等功能。关键词：机器人；串口通信；无线通信；网络通信1.概述机器人技术是当今科学研究的热点之一，本课题设计并实现了一个以8位单片机为核心控制器的集串口控制、网络控制、无线通信控制于一体的双足机器人系统。完成了基本电路板的设计、机器人实体机构设计及制作、相应控制程序的开发设计及调试等工作。本设计的小型双足机器人系统包含以ATmegal6L为控制器的小型双足机器人、以AT89S52为MCU的51单片机实验板、nRF2401半双工无线通信模块、以PT2262/PT2272编码解码芯片的发送模块（遥控）和接收模块、UART串行通信接口等部分构成的硬件系统。软件系统包括：机器人串口调试上、下位机软件和机器人独立运行软件；51单片机下位机软件；本地服务器串口控制上位机软件与远程客户端控制软件。根据本系统要具备的功能进行系统的总体设计，可以将本系统分成三大部分来实现，包括：机械实体部分、硬件电路部分、软件程序部分。其中硬件电路又可分机器人电路和51单片机电路。机器人控制系统图如图1所示。
上传时间： 2022-06-18
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本文对家用太阳能光伏发电系统进行了研究和设计。首先在太阳能电池工作原理的基础上对其输出特性进行了仿真。根据其输出的非线性关系，阐述了最大功率点跟踪（MPPT）的原理，并结合DC-DC变换器对常用的MPPT算法进行了仿真。通过对比几种方法的优缺点，给出了一种新型MPPT算法。接着对储能蓄电池的充放电特性进行了研究，然后根据负载的要求计算了蓄电池的容量，并采用Boost变换器对其进行充电控制。其次，考虑到蓄电池组的电压等级较低，为使输出220V的交流电，通过分析几种拓扑结构，最终采用“推挽升压电路+全桥逆变”的电源设计方案以提高整个系统的效率，设计包括硬件和软件两部分。在推挽电路中介绍了各元器件参数的选择、高频变压器的设计及其控制电路等，其中PWM驱动电路输出采用图腾柱的方式以增强其驱动能力；逆变电路同样给出了功率开关管、滤波器的选取方法，并设计了过流保护和电压采样调理电路，对滤波器传递函数的仿真验证了设计的合理性。在软件设计中，基于DSP实现了MPPT控制、SPWM驱动信号的生成和P1闭环反馈控制。最后，论文给出了相关实验电路的调试结果，从中可以看出，所设计的电路实现了各部分的功能，并验证了设计的合理性。关键词：太阳能电池；最大功率点跟踪；推挽电路：SPWM：DSP
上传时间： 2022-06-19
上传用户：trh505
随着现代移动通信系统在全球商用化的快速推进与蓬勃发展，以及通信系统日益增长的高速多媒体数据业务需求，新一代移动通信系统需要更多更先进的技术来实现更高的传输速率和系统容量，目前世界各国已将研究重点转入第四代移动通信系统的研究和开发。第三代合作伙伴计划（3GPP）通用移动通信系统技术的长期演进（LTE）作为第四代移动通信系统的主要研究技术方向，具有高速率、高系统容量、良好兼容性、应用更多先进技术等特点。基站收发机在移动通信系统中特别是LTE基站中起着十分重要的作用，也是基站重要功能组成部分之一。收发机的射频性能直接决定了基站通信质量以及能否正常运行，在正常使用过程中，基站与其他通信设备之间是否互相影响与相互间是否造成干扰也是收发机射频应用部分重点关注的问题之一。本课题将通过完成基站射频收发机项目的研发和应用，包括频分双工（FDD）LTE基站射频系统测试与调试，对射频收发模块关键技术指标与电路进行研究，对收发链路重要参数进行说明，并分析测试原理与意义，介绍测试系统与平台、测试方法和技术要点。在本文研究过程中，主要包括三个方面的工作：1）介绍FDD LTE基站收发模块系统的基本结构，并对其关键技术进行研究，比如收发射频链路，数字预失真等。
上传时间： 2022-06-20
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本文首先介绍了卫星导航接收机的发展现状与趋势。接着对比分析了现如今主流的接收机技术：超外差式、零中频式、低中频式及数字中频式结构，介绍了各结构的拓扑结构并对比了相互之间的优缺点，然后根据B1导航信号的特征参数要求，确定本文接收机所采用低中频结构的技术指标。结合选择的芯片参数搭建系统仿真模型，利用系统仿真软件ADS对接收机前端链路进行行为级仿真，验证设计方案的可行性，分模块设计了接收机前端系统的各功能电路，主要有多级低噪声放大器、选频滤波电路、本振电路、混频器电路以及系统自动增益控制电路。针对卫星导航信号接收机前端必须具备高灵敏度、强选择性以及一定动态范围的特点，需要平衡设计低噪声放大器噪声性能与单级增益，以及折中接收机前端镜像频率抑制性能与信道的选择性。利用仿真软件辅助设计了电路原理图与印刷电路板版图，对其PCB贴片后进行测试与调试。最后将调试好的模块级联成系统，测试射频前端系统的性能并加以册NWL.Clogin.com最终实现的接收机射频前端5V电压供电，接收信号中心频率1561.098MHz，链路最大增益为122dB，系统噪声小于2dB.中频信号中心频率46.1MHz，带宽为4.3MHz，纹波在1.5dB内，带外抑制与镜像抑制都大于30dB，端口驻波比小于2.0，测试结果基本满足设计指标要求。
上传时间： 2022-06-20
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（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.
上传时间： 2022-06-20
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本文把所研制的IGBT驱动保护电路应用在电磁感应加热系统上，并且针对注塑机的特点设计了一款电磁感应加热系统。其中包括整流滤波电路、半桥逆变电路、控制电路、驱动电路和温度、电流等检测电路。本文的另一个重点分析了IGBT对驱动保护电路的要求，并且研制了一种单管IGBT驱动保护电路和一种IGBT半桥模块驱动保护电路。单管1GBT驱动电路的功能比较简单，只具有软关断和过流保护功能。而IGBT半桥模块驱动保护电路功能比较多，具有软关断、互锁、电平转换、错误信号电平转换、过流保护、供电电压监视、电源隔离和脉冲隔离电路等保护功能，适用于中大功率的IGBT半桥模块驱动。在电磁感应加热部分介绍了电磁感应加热的工作原理，分析了串并联谐振逆变器的拓扑结构和特点。根据注塑机的实际应用设计了两款主电路的拓扑结构，一款是针对小功率部分加热的拓扑结构，是单管IGBT的拓扑结构，另一款是针对中大功率加热部分的半桥IGBT拓扑结构。另外介绍了电磁感应加热的控制电路以及采用模糊PID算法对注塑机料筒进行温度监控调节。最后通过对系统的仿真和实验调试表明整个感应加热系统满足实际应用要求，运行可靠，适合于再注塑机行业中推广。最后，总结了本文的研究内容，并在此基础上对以后的工作做出了简单的展望。
上传时间： 2022-06-21
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本文主要是介绍基于Windows系统和QT制作标准化工业仪表上位机调试平台的设计方法。设计的主要目的是实现上位机与标准化工业仪表下位机的通讯，使普通用户也能够远程完成对下位机仪表状态的监控。此调试平台是以计算机为基础，通过串口或者其他通讯方式与标准化工业仪表进行通讯，将仪表的信息传输到平台上，在一个界面实现同时监控一个或多个仪表的实时信息，从而实现远距离监控的目的。调试平台是在Windows系统下，利用QT制作出人机交互界面，使用C++编程语言实现软件的基本功能与软件界面的结合。本软件的两个特点：1.能够实现多种方式与下位机的通讯；2.能够实时动态显示下位机信息。工业仪表是使用广泛的电气设备，生产生活中无处不是工业仪表的身影，大到机场、研究院，小到社区、家庭，工业仪表的普遍性与重要性可见一斑。然而，由于各企事业单位的建设是按照自身条件来逐步增加设备的，而仪表的生产厂商也是按照这些企事业单位的要求来配置仪表的，再加上生产厂商基于技术保密等原因的考虑，最终使市场上的工业仪表形成了仪表品种繁多、标准不一、兼容性差、利用率低等一系列问题，同时随着网络节点的增多，如何实现远程监控仪表状态，脱离工业现场的束缚，成了一个全新的课题。近几年，从国外的一些产品我们也能看到新一代仪表的一些发展趋势。如PHILIPS公司，近年来推出一种基于工业总线的模块化产品，每个模块都可以独立完成规定的任务，多个模块也可相互配合完成规定的任务，但仅限于控制模块，并没有标准化的要求及操作系统。目的和意义：为解决上述问题，研发一种能够具有统一标准，兼容性良好，利用率高的工业仪表成为了关键。
上传时间： 2022-06-22
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1.1项目背景近年来，随着自动化技术及人们生活水平的提高，智能家居的概念被越来越多的人所接受。所谓智能家居，是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、白动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭口程事务的管理系统提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性并实现环保节能的居住环境。在智能家居系统中，智能防漏水系统是在家居安全里具有十分重要的作用。通常由于一时疏忽，如停水时忘关水龙头、下水不通畅、管道破损等意外原因所造成家居漏水，很多情况下事态严重，不仅是自家受损失，同一栋楼里的人也会同样受害。因此设计了一种家居智能防水系统，能自动检测选定区域的意外漏水，通过电磁阀及时切断水管，并伴随声光报警，提示出现的浸水事件，减少漏水状况的恶化，能有效地防止各种损失进一步扩大。1.2项目概述智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现以人为本"的全新家居生活体验。家居智能防水系统在这是采用MCU的智能漏水检测系统设计。在该项目开发过程中要注意下面几个问题：第一，要对各模块电路理解与运用；第二，理论知识与实践相结合：第三，合理的布局把各部件组装好：第四，把需要的软件TK Studio进行调试控制好！
上传时间： 2022-06-22
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随着图像采集系统的广泛应用，人们对CCD探测系统的要求日益提高。传统的CCD探测系统由于结构复杂，造价较高，已不能满足日益广泛的应用需要。本文设计了一套基于单片FPGA的小型化与经济化的CCD探测系统，能够满足空间光强的测量并实现光信号的识别和处理。本文研究了CCD探测系统的基本结构。设计了基于单片FPGA的CCD探测系统的硬件电路原理图，完成了硬件电路板制作与调试。系统FPGA选用Altera公司的低成本FPGA芯片EP2C20Q240，电路板采用双层板设计，实现了CCD探测系统的小型化与经济化的目标。利用FPGA器件实现了CCD驱动时序脉冲的设计、实现了单采样与相关双采样的控制程序设计，利用FPGA的数字信号处理功能实现了相关双采样的信号处理。基于FPGA的可编程特性，在不改变外部电路的基础上，通过程序的改变，对CCD驱动频率、模数转换器采样时刻的选择进行方便调节。系统与上位机的数据传输接口采用了网络传输方案，充分发挥了网络传输的远距离传输、远程访问、信息共享等优势，系统采用基于FPGA的Nios IⅡ嵌入式处理器系统，通过对其应用软件的开发，实现了系统与上位机之间数据的可靠性传输。
上传时间： 2022-06-23
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