直线一级倒立摆的PID控制方法研究

直线一级倒立摆控制系统是控制理论研究的典型实验平台之一,它具有非线性、不确定性和开环不稳定性等特点.首先对直线一级倒立摆系统进行分析,建立其数学模型;其次由系统的传递函数设计出该系统的PID控制器;然后通过MATLAB仿真软件中的M模块建立其该系统的PID控制器模型;最后通过调节合适的PID参数来控制直线一级倒立摆系统的平衡性,并通过其响应曲线来验证所提出的算法和模型的正确性.     

用IAP技术在线升级STM32单片机固件

针对嵌入式产品程序更新问题,提出了一种基于IAP技术的STM32单片机在线固件升级方案,设计了STM32单片机最小系统硬件电路和USB转串口通信电路,并给出了Bootloader程序、APP程序、PC上机程序的实现流程.实验结果表明,该方案具有简单实用、稳定性高、维护成本低和设备使用效率高的特点,适用于嵌入式产品升级.     

数控机床伺服系统参数自整定的研究

通过分析数控机床伺服系统的控制原理,确定伺服系统的控制原理,分析各环的控制参数,整定出伺服系统的控制结构图。采用传统的PID控制器自整定方法,已不能满足伺服系统的要求。提出利用单纯形法来自整定伺服系统PID控制器,并且提供了详细的整定过程。在MATLAB的simulink里面进行建模仿真,与Z-N法进行仿真比较,单纯形法整定伺服系统PID控制器参数,系统运行的响应速度更快。     

循环流化床锅炉汽温系统的自抗扰控制

循环流化床汽温系统存在大滞后、大延迟、多时变、非线性等诸多问题,针对含时滞的回路,实施自抗扰控制,设计循环流化床锅炉(CFBB)串级汽温自抗扰控制系统,利用新型自抗扰控制器参数整定方法优化控制器参数,进行跟踪实验、扰动实验和鲁棒性实验。仿真结果表明:自抗扰控制技术能够使CFBB汽温控制系统的动态性能得到改善,过渡过程更加平稳,系统输出几乎没有超调,调节时间缩短,并且自抗扰控制器对被控对象参数变化有较好的性能鲁棒性。本文方法的有效性和适用性,为提高循环流化床锅炉汽温控制系统的控制品质提供新的思路。     

基于遗传算法的MVB周期调度表优化

提出一种基于遗传算法的多功能车辆总线（MVB）周期信息实时调度算法. 先根据IEC61375 1国际标准确定约束条件和优化目标, 再以MVB周期信息群体为操作对象, 通过调整调度表的宽度和梯度等参数, 获得优化调度表, 以解决现有调度算法在数据传输能力和总线利用 率方面存在的不足. 仿真实验表明, 该算法相比其他算法对周期调度表的构建具有更佳的优化效果, 并提高了总线利用率.     

基于同步姿态测量的地空三分量电磁接收系统设计

针对地空三分量电磁探测对接收信号高速、同步、大量存储、同时记录线圈姿态信息的需求,提出了带有高精度同步姿态测量的全波形地空电磁探测数字接收系统。设计了针对地空电磁法的模拟信号调理电路,通过两片同步驱动的高速24位AD芯片实现三通道高速采样,由FPGA实现了大量数据的实时传输。设计了同步姿态测量装置,可实时同步存储线圈姿态数据。实测结果表示,该数字采集系统能满足三个通道全速192 k Hz的采样率采集电磁数据、以100 Hz的采样率得到同步的线圈姿态数据,并通过实地野外实验证明了该系统可以完成含姿态测量的地空电磁三分量数据采集工作。     

基于改进粒子群优化PID参数的风力除尘控制系统的研究

对卷接机组集中工艺风力除尘系统控制需求及工艺特点进行了研究,针对风力系统中压力和流量之间存在非线性与强耦合性的特点,以及控制系统中传统自动化科学技术(proportional plus integral plus derivative controller,PID)控制和现有的模糊PID控制自适应和鲁棒性较差、系统稳定性能不理想的问题,文中提出对角矩阵解耦方法将压力和流量进行解耦,利用改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化参数的PID控制器对两者进行独立控制。通过仿真软件和可编程序逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)程序对算法进行实现。位置阶跃响应实验粒子寻优实验结果表明:该方法在阶跃响应上升时间、最大超调量和响应速度上均有很好的优化效果,即时控制调整变频器频率以及阀门开度,使主风管压力波动在0. 5%～1%内,流量波动控制在0. 4%～0. 8%内。     

全数字接收机DDS设计与实现

直接数字频率合成技术（DDS）是当前使用最广泛的频率合成技术,它所产生的信号具有频率分辨率高、切换速度快、切换时相位连续、输出相位噪声低和可以产生任意波形等诸多优点,被广泛应用于通信、雷达、电子对抗和仪器仪表等诸多领域。该文首先介绍了此技术的基本结构和工作原理,其次通过verilong语言编写设计了一个DDS系统。     

数字Dithering的FPGA实现

Dithering是抑制模数转换器ADC量化噪声的重要方法,从数字Dithering量化定理出发,实现了数字Dithering的FPGA过程,对关键设计点给出了详尽的阐述,仿真结果也论证了Dithering对ADC性能的提升有积极的作用,为Dithering算法在实际的应用中起到一定的参考和借鉴作用。     

基于FPGA远程遥控系统信号转换设计

远程遥控系统是工业控制常用的自动化平台,采用先进科学技术成果作为主控指导理论,实现了远程控制技术的最优化发展。现场可编程门阵列(FPGA)技术是远程控制系统比较常用的技术之一,利用可编程控制器对原始控制模式升级改造,扩大远程遥感信号调控速率以保证系统运行的实效性。本文分析了可编程门阵列技术应用状况,总结可编程门阵列技术用于遥控系统的功能特点,提出FPGA远程遥控系统信号转换设计的有效方法。