基于FPGA的增量式PID智能湿度控制器的设计

该设计运用增量式PID算法在FPGA内实现智能湿度控制系统中的控制核心模块。增量式PID算法相比传统的PID算法具有计算误差对控制量影响小,手动自动无冲击切换,可靠性高等优点。且基于FPGA进行硬件电路设计方法相比对单片机采用软件编程的方法来实现PID控制在控制精度、速度、稳定性等多个方面具有不可比拟的优势。     

基于FPGA神经网络PID控制器设计

本文提出了一种采用FPGA实现神经网络PID控制器的设计方法。首先在理论上设计三层BP_PID控制器。其次在FPGA芯片上实现了设计的BP_PID控制器,利用VHDL语言采用自上而下的设计方法,设计了BP_PID控制器的各个模块,并在Quartus中进行了时序仿真测试。仿真结果表明,设计过程合理,硬件实现结果正确,为在工业控制领域广泛应用智能控制算法的硬件电路实现创造了条件。     

基于FPGA控制的开关电源的仿真与设计

传统的开关电源数字设计方案大多基于单片机、DSP控制,但在实现PID控制算法的过程中,使用软件设计常会带来程序跑飞的严重后果。FPGA的高速和硬件支持,使得实施PID等控制比软件模拟出来的效果更为优秀,还能克服程序跑飞。设计采用MATLAB-SIMULINK,首先进行软件仿真、分析并测试其可行性,然后利用ALTERA公司的DSP builder将仿真模块生成FPGA硬件描述语言,实现PWM波和PID的设计。在控制方面,定制的NIOS软核起到了MCU的作用。利用VHDL语言实现ADC0809状态机控制。最后设计出各个功能模块的电路以及整个系统图和相关的NIOS控制程序流程图。设计的以EP2C35F672C8为控制核心的开关电源系统,利用软件仿真模型生成硬件代码语言,在FPGA中实现,双重保证了设计的可行性,实现了较理想的闭环控制效果。     

基于FPGA的雷达模拟器控制系统中分频模块的设计与实现

要以Xilinx公司Spartan_Ⅱ系列XC2S200芯片为FPGA控制单板的核心,设计必要的外围扩展电路,包括A/D、D／A、液晶显示、二极管指示、串行通讯、按键等模块来构成雷达模拟器控制系统。重点阐述了控制系统中的重复频率设置及多站触发控制和指示这一主要功能模块的设计方法及实现过程。控制系统运用Verilog硬件描述语言编程,在ModelSim SE平台下进行功能的仿真,实现了硬件设计软件化。经过仿真及硬件测试表明：基于FPGA技术的硬件设计方案能够实现控制系统分频功能,实时性好,可靠性高。     

YK7232A磨床液压伺服控制片上系统的研究与设计

对于YK7232A磨床液压伺服控制系统由较多的分立元件构成,可靠性较低,响应速度较慢,而且故障率较高,不便于系统维护等问题.采用了EDA设计技术,将系统中大部分的分立元件以及PID控制模块,采用逻辑重构的方式集成到体积较小的FPGA芯片中,形成具有低功耗、高集成度的液压伺服片上系统.采用Verilog-HDL语言对伺服控制系统的大部分模块进行逻辑重构.着重介绍了滤波整形模块以及增量式浮点数PID控制模块的设计,经Modelsim仿真校验达到了设计的要求.并最终设计出液压伺服控制片上系统顶层原理图.     

基于DSP的电液伺服控制系统

阐述电液伺服控制系统的特点,提出一种高性能的电液伺服控制系统的设计方案.建立液压系统的数学模型,并进行控制系统软、硬件的设计.硬件部分采用TMS320LF2407 DSP芯片作为核心处理器,软件部分则采用具有先进智能性的模糊PID控制算法.利用MATLAB软件对控制系统进行仿真,仿真结果说明采用模糊PID控制算法具有极大优越性,可提高系统的控制性能.     

MCFC电堆的自适应模糊控制器的设计

根据熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）的数学模型，为了在温度允许界限内保持MCFC电堆对外电压输出的恒定，采用自适应模糊控制理论对MCFC电堆的控制进行研究，设计了一种具有两个自适应调整模块（参数调整模块和聚类分析模块）的模糊控制器，仿真结果表明自适应模糊控制方法在性能和效果上都比PID控制有明显的提高，从而能够保证MCFC电堆在运动过程中的可靠性。     

基于FPGA和遗传算法的PID控制器设计与实现

本文提出了一种基于遗传算法进行参数整定和FPGA实现的PID控制器设计方法。首先利用遗传算法对PID控制器进行参数寻优;然后采用FPGA实现基于遗传算法的智能PID控制器。仿真结果表明,该方法是可行的,设计模块是正确的。     

基于模糊自适应PID的智能车控制与仿真

由于智能车的行驶是时变非线性系统,传统的PID算法无法很好地满足需求,改进的模糊自适应的PID算法采用高效的PID算法和模糊自整定控制相结合进行自动调节,可以让智能车系统克服传统PID算法无法实时调节参数的缺点,提高智能车在速度控制上的效率和鲁棒性。利用MATLAB中的Simulink仿真模块,设计搭建模糊控制器,并应用模糊规则进行仿真,分别给与负载电机转速扰动和电磁转矩的阶跃扰动,利用传统PID和改进后的模糊自适应PID控制对比测试电机控制系统的阶跃响应性能。实验表明,该系统不仅实现了智能车速度的实时调控和优化,而且与传统的PID控制算法相比较,具有更稳定的动态响应、鲁棒性与精确度。     

模糊PID控制在变频空调中的应用研究

采用模糊PID并联控制策略对空调房间温度进行控制,利用MATLAB对设计的变频空调控制系统进行了仿真.结合仿真图,对模糊控制、PID控制、模糊PID控制效果进行了分析、比较.仿真结果表明,模糊控制和PID控制结合控制空调房间温度,可使控制效果大大提高.     

基于FPGA的微波炉控制器设计

本文通过VHDL的编程来实现微波炉控制系统各个模块的功能,顶层的设计使用图形输入来实现,体现了基于FPGA的微波炉控制系统模块化的设计理念和通过状态图来表现的描述方法,以及通过VHDL硬件描述语言的编程过程,并且使用Quartus II软件实现仿真。该微波炉控制系统较于基于单片机设计的市面上大多数微波炉控制系统来说,有着电路设计简单、灵活性强、功能扩展性强等优点。该系统主要由以下模块组成:状态控制电路、数据装载电路、计时电路、显示译码电路。经过对系统的分析,以及合理的进行模块连接,利用FPGA芯片进行波形仿真,验证了该系统的可行性,基本实现了该设计的预期要求。     

基于FPGA的三相电源发生器的研制

利用FPGA器件以及辅助电路实现了57 V，50 Hz实时三相电源的产生，并在QUARTUS II 环境下进行了功能仿真，通过DE2开发平台验证了波形的光滑度以及稳定度。系统的设计采用模块化设计思想，分为信号发生模块、PWM模块以及必要的外围电路。与类似产品相比，该系统功能强大，体积缩小，工作灵活性和抗干扰能力相对较高，可为工业应用中的许多实验场合提供方便的实验电源。     

基于VHDL的汽车尾灯控制电路的设计

为了实现基于VHDL的汽车尾灯电路,采用Quartus II开发平台进行逻辑综合和时序仿真,并下载到EP1K300C208芯片上进行验证,获得了预期的结果。实验结果表明,该系统没有传统设计中的接线问题,硬件功能可以像软件一样通过编程来修改,可靠性高、体积小,极大地提高了电子系统设计的灵活性和通用性。     

基于FPGA自平衡控制器的设计

针对旋转编码器角度测量与步进电机控制的特点,介绍了一种基于FPGA为核心器件,运用VHDL硬件描述语言在FPGA中实现旋转编码器倍频、辨向、计数的功能,旋转编码器为角度传感器以及步进电机为驱动的自平衡控制器设计的方法。整个系统利用Quartus编程软件仿真分析正确,硬件实验平台验证该系统运行稳定、测量准确。     

基于AD9430的数字接收机设计与实现

介绍了一种基于AD9430的数字接收机的设计,给出了系统实现的具体方案,并对各部分硬件电路的设计进行了阐述.对FPGA内部各主要功能模块设计做了详细介绍,给出了各功能模块的具体实现结果,并通过仿真验证了各功能模块的正确性.该系统可以在硬件平台不变的情况下,通过改变软件程序实现不同功能和技术指标的系统,具有较高的通用性和实用价值.     

基于FPGA的2DPSK调制解调器设计

基于FPGA技术设计并实现了2DPSK调制解调器。调制器主要包括码型转换和PSK调制模块的设计,解调采用差分相干解调,所有设计基于VHDL语言编程,整个系统的功能在Max_plusII上调试通过,并在EPFIOK10TC144—4芯片上硬件实现,具有较好的实用性和可靠性。     

模糊PID增益调节器的算法,结构及硬件实现

提出了一种模糊ＰＩＤ增益调节器算法。通过模糊推理在线调整ＰＩＤ控制器的参数,从而改善控制效果。仿真结果表明,模糊ＰＩＤ增益调节器在稳定时间、超调和均方误差上均比传统ＰＩＤ控制有较大的改进。     

PDH标准的E3次群测试序列发生器的FPGA设计

为了提高PDH标准下E3次群信号通信设备的可靠性及功能的多样性,设计了一种基于FPGA器件的测试序列发生器系统。在整个设计过程中,完成了测试系统各个功能模块的设计与硬件实现,其中主要包括系统控制模块、PRBS生成模块、误码生成模块和HDB3码转换模块。利用Quartus II软件内嵌的Signal Tap II Logic Analyzer对序列发生器进行了实时的测试,结果比较准确,能够完成测试所需的基本工作任务,因此该测试系统的设计具有一定的实用价值。     

基于FPGA芯片的音乐存储与回放系统实现

采用现场可编程门阵列FPGA芯片和VHDL硬件描述语言,以及层次化的自顶向下工程设计方法,实现了一个由数控分频器和四位拨码开关控制的可进行乐谱存储及演奏存储与回放的系统,研究表明,采用FPGA实现音乐存储与回放演奏系统是可行的,为各类多媒体大容量语音芯片系统设计开辟了一条新的技术方法.