电子节气门滑模变结构控制方法研究

针对当前电子节气门因复位弹簧而引起的非线性特性问题,结合电子节气门的结构,分析了其变结构非线性特征,采用基于滑模控制的非线性控制方法,给出了该方法的里雅普诺夫稳定性证明.对电子节气门的经典PID(Proportional Integral Derivative)控制、变速PID和滑模控制进行了实验比较.在以16位80C196KC单片机为核心控制器的控制板上试验表明,变速PID在节气门开度从小到大的阶跃变化时,无超调量,在从大到小的阶跃变化时,超调量为4.8%,而滑模控制在节气门开度从小到大阶跃时,无超调量,从大到小变化时,超调量为1%.滑模控制法对电子节气门的非线性具有较好的控制效果.     

基于粒子群优化算法的模糊神经分数阶PID电子节气门控制器设计

针对汽车电子节气门的精确跟踪控制问题, 建立了面向控制器设计的非线性模型,分析了摩擦非线性以及LH 非线性对电子节气门位置的影响.采用模糊神经分数阶PID 控制方法设计了电子节气门非线性控制器,并利用粒子群优化算法对控制器参数进行优化.最后将扰动考虑在内进行了仿真实验,仿真实验表明基于模糊神经分数阶PID的控制方法能够很好地实现电子节气门控制.     

基于simulink的汽车电子节气门控制系统的建模与仿真

分析了电子节气门中的非线性因素,推导出电子节气门的数学模型,根据数学模型在matlab/simulink中建立了系统的仿真模型,并分别采用PID控制及反演控制实现对电子节气门的控制仿真,得到了不同控制策略的仿真结果,并对结果进行了比较分析,为电子节气门的产品开发和实验提供了理论指导。     

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.     

基于STC89C51单片机的避障移动机器人的设计与实现

设计一种避障移动机器人,该机器人以STC89C51单片机作为控制核心,通过两个四相六线步进电机控制转动,并由L293D专用电机驱动芯片驱动.避障模块采用四对反射式红外传感器检测障碍物位置,单片机控制系统通过PID控制算法对采集的信号进行处理,语音模块选用ISD1420语音芯片进行报警.实验结果表明,该系统性能稳定,机器人能智能避障和自动语音报警.     

基于机器视觉的智能小车道路识别系统设计

本设计是在以MC9S12XS128为主控芯片的基础上完成的,包括自制的系统板部分、数字CCD摄像机部分、车速传感器部分、加速度传感器部分、驱动电机及转向舵机控制部分;本车采用数字CCD传感器寻迹,以脉宽调制控制方式(PWM)控制电机和舵机。软件是在CodeWarrior 3.1的基础上用C语言编写的,车辆纵向控制采用数字增量式PID控制算法,横向控制采用拟人控制算法。     

基于联合控制的汽车驱动防滑控制仿真

为提高车辆在低附着路面上的加速性能,设计了基于节气门干预与制动干预联合控制的汽车驱动防滑控制系统(ASR).建立了防滑系统的动力学模型和基于模糊PID控制算法的控制器模型,并进行了低附着路面和对开路面工况的仿真对比实验.实验结果表明,采用模糊PID控制算法,通过控制节气门和对滑转驱动轮进行制动控制,能够有效控制汽车在低附着路面上加速时驱动轮过度滑转,大大提高了汽车在单一低附着路面和对开路面上的加速性能,验证了ASR控制策略的合理性,为开发实际控制器提供了依据.     

基于PID算法的水温控制系统设计

本控制系统采用STC12C5410单片机作为控制器,采用软件实现PID控制,利用STC12C5410单片机内部资源实现PWM功率控制,采用DS18B20作为温度传感器,并经过实验证明系统的有效性。     

基于DSP的伺服控制系统在非球面检测平台上的研究

根据高精度非球面表面检测的要求,提出一种用于微纳精度测量的非球面检测平台伺服控制系统.系统基于高性能数字信号处理器(以下简称DSP)芯片控制技术,采用德州仪器(Ti)公司的TMS320F2812运动控制开发板对三轴伺服电机进行实时控制.系统硬件上设计了DSP外围驱动电路,实现了对交流伺服系统的控制.反馈电路采用模块化设计,完成了对电机编码器和直线光栅尺输出信号的采集.在Windows操作系统下,用CCS2.0开发工具完成了DSP芯片软件上编程,包括数字比例-积分-微分(以下简称PID)算法,数字测速M/T法等,简化了外围硬件设计.系统具有完整的DSP芯片的运动函数编程以及硬件模块的扩展功能.最后通过实验在双轴工作平台上进行定位分析和稳定性仿真,系统达到较高的位置控制.     

基于FPGA的电子节气门控制器硬件设计与实现

针对电子节气门控制系统对控制器的快速性、 低成本、 微型化等控制性能的要求, 通过现场可编程门阵列(FPGA: Field Programmable Gate Array)实现控制器的硬件设计, 在发展较为成熟的增量式PID(Proportional, Integral, Differential)算法基础上加入积分分离环节, 利用高级综合工具Catapult C实现了基于FPGA全硬件方案的积分分离PID控制器。设计制作了AD/DA采集板, 实现了基于FPGA的积分分离PID控制器与电子节气门之间的数据通信, 并进行了电子节气门的实物跟踪控制实验。实验结果表明, 基于FPGA的全硬件积分分离PID控制器实现了电子节气门跟踪控制, 提高了控制器的运算精度。     

基于Kinetis K60的智能车控制系统设计

针对目前智能车控制中,控制电路复杂以及控制芯片内部资源有限导致系统稳定性差等问题,提出了一种基于飞思卡尔Kinetis K60(简称K60)的智能车控制系统,并设计了系统硬件和软件。采用CMOS高速数字摄像头,简化了硬件电路,提高了系统实时性。最后,应用增量式PID控制算法完成舵机和电机控制,并通过实验调试确定了系统参数。     

基于滑模控制的发动机电子节气门研究

电子节气门是车用发动机的一个十分重要的装置,为提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放,已经广泛应用于汽车发动机上.电子节气门是一个典型的非线性系统,结合电子节气门的结构特点,在MATLAB/Simulink平台上建立了动态仿真模型.建立了节气门控制器的数学模型,设计了基于滑模控制的电子节气门控制器,并与PID控制结果进行比较.结果表明,采用滑模控制能克服系统中的非线性和不确定性.节气门开度从小到大的阶跃变化时,无超调,而且稳态误差小,能迅速地获得预期节气门的开度.     

汽车自适应巡航系统中电子节气门的精确控制

在改装的捷达GTX轿车上研究ACC系统中电子节气门的控制策略.在控制方法中综合应用了多种PID算法,针对直流力矩电机机械特性对控制策略进行了优化,通过单片机的输出比较通道产生PWM以控制电机.通过实验台和实车试验,证明基于该控制策略开发电子节气门控制器的控制效果良好.     

汽车巡航控制方法及Simulink仿真

为改善或提高汽车行驶安全性及驾驭汽车的轻松舒适性,提出基于城市工况的汽车定速巡航PID控制办法.设计了PID巡航控制器,采用预定车速与巡航车自身实际车速偏差作为控制器输入参量,将发动机节气门开度作为控制器的输出量.利用MATLAB/Simulink建立了汽车纵向系统动力学模型,将控制器得到的节气门开度输入到汽车纵向控制系统模型,实现了巡航系统闭环反馈控制的仿真.结果表明:该方法能够有效地保证巡航车按设定的城市工况所允许的车速行驶,具有较好的控制效果,建立的汽车纵向系统动力学模型也是有效的.     

基于积分分离PID控制的自平衡小车设计

以STM32F103VET6作为控制核心芯片,采用带加速度计的陀螺仪MPU6050构成小车姿态检测装置,采用双路驱动器TB6612FNG驱动带数字编码器的直流电机搭建了自平衡小车系统。采用积分分离式PID算法实现了车身平衡的快速稳定控制。经实验证明积分分离式PID算法能够快速、稳定地控制小车系统达到平衡状态。     

基于数字控制技术的高速导弹舵机控制系统设计与研究

本文针对某型号导弹舵机控制的高性能要求,设计了一套数字伺服控制系统,同时分析了其结构组成、控制方案、软硬件设计等问题;该系统以数字芯片DsPIC30F5011为主控制芯片,以永磁直流电机作为伺服电机,以传统PID算法和模糊PID算法相结合为控制策略;实验结果表明,该控制系统快速、稳定,具有很高的准确性和实时性,该系统可以作为某型号高速导弹舵机控制系统。     

基于Wireless USB的测控系统的研究

设计了一种基于Wireless USB的测控系统,采用Cypress公司的CY7C68013芯片作为无线USB控制芯片,结合Nordic公司工业级的nRF24L01无线收发模块,利用labview软件编写上位机操作界面,实现各节点信号采集到的数据与上位机的数据完成无线、实时以及高速的数据传输,实验表明:该系统具有测量准确,同步精度高的特点。     

混合动力汽车电子节气门控制研究

研究混合动力车用电子节气门控制策略. 分析了混合动力车用电子节气门的结构和数学模型,提出了电子节气门的PID控制和基于趋近律的滑模变结构控制策略,建立了电子节气门的Matlab模型并对两种控制策略进行了仿真. 开发了基于这两种控制策略的控制器,并在某ISG混合动力汽车上进行了试验. 结果表明,滑模控制消除了PID控制中出现的"平顶"现象,且响应更快,鲁棒性更强.     

基于USB2.0的激光切割机高速数据传输

本文采用CYPRESS公司的CY7C68001作为USB收发控制芯片,以TI公司TMS320F2812为微处理器控制芯片设计了USB2．0接口方案．该方案完成了USB设备的硬件连接和软件实现,并成功应用于激光切割机系统．实际测试证明,USB2．0接口的实际数据传输速度最高可达200Mbps,完全满足激光切割机控制系统高速、实时传输的要求．     

线性摩擦焊机液压伺服振动系统数字PID控制方法研究

线性摩擦焊机液压伺服振动系统通常采用双闭环控制,在使用传统模拟放大器负反馈控制方法调节系统内外环时,参数调节繁琐难度大,控制效果并不理想。本文在系统内外环的前向通道上均采用数字PID控制器,首先利用MATLAB/Simulink软件对数字PID控制系统进行仿真实验,以确定控制模式;然后编制数字PID控制器软件,应用到线性摩擦焊机进行实验。结果表明,参数调节更加简单易行,控制取得了更好效果。