工业生产过程往往具有非线性、不确定性，难以建立精确的数学模型。应用常规的PID控制器难以达到理想的控制效果。作为的重要分支，人工神经网络具有良好的非线性映射能力和高度的并行信息处理能力，已成为非线性系统建模、辨识和控制中常用的理论和方法。其中，神经元具有很强的信息综合、学习记忆、自学习和自适应能力，可以处理那些难以用模型和规则描述的过程，将神经元与PID结合，应用到实际的控制中，可以在线调整PID的参数，使系统具有较强的抗干扰能力、自适应能力和较好的鲁棒性。 目前，人工神经网络的研究主要是神经网络的理论研究、神经网络的应用研究和神经网络的实现技术研究，这三方面是相互依赖和相互促进的关系。本文主要侧重的是神经网络的实现技术研究方面，创新性地利用FPGA嵌入式系统开发技术实现单神经元PID智能控制器的研究与设计，并将其封装成为一个专用的IP核供其他的控制系统使用。 首先，对单神经元PID智能控制器的设计原理和设计算法进行了深入的研究与分析；其次，利用MATLAB设计单神经元PID智能控制器，针对特定的被控对象，对其进行仿真实验，获得比较理想的系统输出；然后，研究基于FPGA的单神经元智能控制算法的实现，对控制器进行VHDL语言分层设计，使用Altera公司的软件QuartusⅡ6.1进行仿真实验。两个仿真实验结果表明，基于FPGA的单神经元智能控制器比MATLAB设计的单神经元PID智能控制器性能优良。 本文的设计模块主要包括权值修改模块、误差计算模块、权值产生模块和输出模块。在各个模块的设计中进行了优化处理，使本文的设计不仅利用的硬件资源少，而且也有很快的运行速度，同时也改善了传统控制器的控制性能。
上传时间： 2013-04-24
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基于微处理器的数字PID控制器改变了传统模拟PID控制器参数整定不灵活的问题。但是常规微处理器容易在环境恶劣的情况下出现程序跑飞的问题，如果实现PID软算法的微处理器因为强干扰或其他原因而出现故障，会引起输出值的大幅度变化或停止响应。而FPGA的应用可以从本质上解决这个问题。因此，利用FPGA开发技术，实现智能控制器算法的芯片化，使之能够广泛的用于各种场合，具有很大的应用意义。 首先分析FPGA的内部结构特点，总结FPGA设计技术及开发流程，指出实现结构优化设计，降低设计难度，是扩展设计功能、提高芯片性能和产品性价比的关键。控制系统由四个模块组成，主要包括核心控制器模块、输入输出模块以及人机接口。其中控制器部分为系统的关键部件。在分析FPGA设计结构类型和特点的基础上，提出一种基于FPGA改进型并行结构的PID温度控制器设计方法。在PID算法与FPGA的运算器逻辑映像过程中，采用将补码的加法器代替减法器设计，增加整数运算结果的位扩展处理，进行不同数据类型的整数归一化等不同角度的处理方法融合为一体，可以有效地减少逻辑运算部件。应用Ouartus Ⅱ图形输入与Verilog HDL语言相结合设计实现了PID控制器，用Modelsim仿真验证了设计结果的正确性，用Synplify Pro进行电路综合，在Quaitus Ⅱ软件中实现布局布线，最后生成FPGA的编程文件。根据控制系统的要求，论文设计完成了12位模数AD转换器、数据显示器、按键等相关外围接口电路。 将一阶、纯滞后、大惯性电阻炉温作为控制对象，以EP1C3T144 FPGA为核心，构建PID控制系统。在采用Pt100温度传感器、分辨率为2℃、最大温度控制范围0～400℃的条件下，实验结果表明，达到无超调的稳定控制要求，为降低FPGA实现PID控制器的设计难度提供了有效的方法。
上传时间： 2013-06-13
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本文将EDA技术与传统的控制理论相结合,研制了一种全新的基于FPGA技术之上的PID和模糊控制器,并加以优化后应用于FESTO液位控制系统上.该控制器基于PLD组成的系统,很自然地避开CPU的程序跑飞、死循环、复位不可靠等缺点,最大程度的提高设计效率和系统的可靠性;同时相对于传统的硬件控制器而言,它的高集成度所需较少外围电路,降低设计成本,为控制器地实现提供了一种新方案.此外,本文的模糊控制器对传统规则表进行改进,在被控量接近稳态值时规则表部分自适应于具体的期望值,消除了稳态值附近的震荡,大大提高了系统的稳定性.
上传时间： 2013-06-21
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基于微处理器的数字PID控制器改变了传统模拟PID控制器参数整定不灵活的问题。但是常规微处理器容易在环境恶劣的情况下出现程序跑飞的问题，如果实现PID软算法的微处理器因为强干扰或其他原因而出现故障，会引起输出值的大幅度变化或停止响应。而FPGA的应用可以从本质上解决这个问题。因此，利用FPGA开发技术，实现智能控制器算法的芯片化，使之能够广泛的用于各种场合，具有很大的应用意义。 首先分析FPGA的内部结构特点，总结FPGA设计技术及开发流程，指出实现结构优化设计，降低设计难度，是扩展设计功能、提高芯片性能和产品性价比的关键。控制系统由四个模块组成，主要包括核心控制器模块、输入输出模块以及人机接口。其中控制器部分为系统的关键部件。在分析FPGA设计结构类型和特点的基础上，提出一种基于FPGA改进型并行结构的PID温度控制器设计方法。在PID算法与FPGA的运算器逻辑映像过程中，采用将补码的加法器代替减法器设计，增加整数运算结果的位扩展处理，进行不同数据类型的整数归一化等不同角度的处理方法融合为一体，可以有效地减少逻辑运算部件。应用Ouartus Ⅱ图形输入与Verilog HDL语言相结合设计实现了PID控制器，用Modelsim仿真验证了设计结果的正确性，用Synplify Pro进行电路综合，在Quaitus Ⅱ软件中实现布局布线，最后生成FPGA的编程文件。根据控制系统的要求，论文设计完成了12位模数AD转换器、数据显示器、按键等相关外围接口电路。 将一阶、纯滞后、大惯性电阻炉温作为控制对象，以EP1C3T144 FPGA为核心，构建PID控制系统。在采用Pt100温度传感器、分辨率为2℃、最大温度控制范围0～400℃的条件下，实验结果表明，达到无超调的稳定控制要求，为降低FPGA实现PID控制器的设计难度提供了有效的方法。
上传时间： 2013-05-24
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·摘 要:采用TI公司新一代移相PWM控制芯片UCC3895，针对大功率全桥ZV—ZCS—PWM开关电源开发设计了电源控制器。应用Matlab的可视化仿真工具Simulink建立了移相式令桥电源控制器仿真模型。仿真结果表明，改变移相角从而改变输出电压值，达到了移相控制的目的。[著者文摘]
上传时间： 2013-07-29
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LTC®3838 是一款双输出、两相降压型控制器，其采用一种受控恒定导通时间、谷值电流模式架构，可提供快速负载阶跃响应、高开关频率和低占空比能力。开关频率范围为 200kHz 至 2MHz，其锁相环可在稳态操作期间保持固定频率，并可同步至一个外部时钟
上传时间： 2013-11-09
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UCD30xx 系列数字电源控制器包括UCD3040、UCD3020 以及UCD3028，主要应用在交直变换（AC/DC）电源和隔离的直直变换（DC/DC）电源上。数字电源和模拟电源原理是一样的，但数字电源所使用的值都是数字量，是模拟量离散化后的值，所以不可避免的精度会有所损失。观察UCD30xx 数字脉宽调制（DPWM）的下降沿，会发现在电源稳态运行时DPWM 下降沿有抖动现象（此时示波器用上升沿触发）；而根据环路带宽的不同，DPWM下降沿抖动范围也会不一样，带宽高抖动就大，带宽低抖动就小。对于大多数应用，这没有任何问题，但如果带宽要求很高，那么抖动范围就会比较大，严重时会引起变压器噪声超标。本文主要介绍如何利用外加模拟零极点的方法，在不降低系统带宽的同时降低DPWM抖动范围。
上传时间： 2013-11-14
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基于1 μm 40V BCD 工艺，使用Cadence软件对原边反馈AC/DC控制器进行仿真和分析。线补偿技术可以使原边反馈AC/DC电路获得很好的负载调整率，抵消电感上所消耗的电压和整流二极管上的压降，使输出达到的最佳值。在输入加220 V交流电压时，输出结果最大值为5.09 V，最小值为5 V，最大负载调整率为9.609%。
上传时间： 2013-10-20
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利用LPC微控制器进行低成本的模/数转换 AN10187 datasheet 要想利用数字计算机来处理连续变化的数据，就必须将模拟值转换成数字量。模/数转换器（ADC）根据不同的原理工作，其性能、效果和成本都会发生变化。某些微控制器具有能够提供10位及更高分辨率的集成ADC，但所需的芯片面积和为了保证要求精度而进行的全面试验增加了此类装置的成本。
上传时间： 2013-12-26
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LTC1732 是LINEAR TECHNOLOGY 公司推出的锂离子电池充电控制集成电路芯片。它具有电池插入检测和自动低压电池充电功能。文章介绍了该芯片的结构、特点、工作原理及应用信息，给出了典型的应用电路。 LTC1732 是LINEAR TECHNOLOGY 公司生产的锂-离子（Li-离子）电池恒流/恒压线性充电控制器。它也可以对镍-镉（NiCd）和镍-氢（NiMH）电池恒流充电。其充电电流可通过外部传感电阻器编程到7%（最大值）的精度。最终的浮动电压精度为1%。利用LTC1732 的SEL 端可为4.1V 或4.2V 电池充电。当输入电源撤消后，LTC1732 可自动进入低电流睡眠状态，以使消耗电流下降到7μA。LTC1732 的内部比较器用于检测充电结束条件（C/10），而总的充电时间则是通过可编程计时器的外部电容来设置的。在电池完全放电后，控制器将自动以规定电流的10%对被充电电池进行慢速充电直到电池电压超过2.457V。当放电后的电池插入充电器或当输入电源接通时，LTC1732 将开始重新充电。另外，如果电池一直插入在充电器且在电池电压降到3.8V（LTC1732-4）或4.05V（LTC1732-4.2）以下时，充电器也将开始重新充电。LTC1732 的其它主特点如下：●具有1%的预置充电电压精度；●输入电压范围4.5V～12V；●充电电流可编程控制；●具有C/10 充电电流检测输出；●可编程控制充电终端计时；●带有低电压电池自动小电流充电模式；●可编程控制恒定电流接通模式；●具有电池插入检测和自动低压电流充电功能；●带有输入电源（隔离适配器）检测输出；●LTC1732-4.2 型器件的再充电阈值电压为4.05V；●LTC1732-4 型器件的再充电阈值电压为3.8V。
上传时间： 2013-11-12
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