一、数字PID控制器参数选择(论文文献综述)
江翠翠[1](2021)在《过桥箱盖零部件渗油检测系统的设计》文中认为重型汽车驱动桥零部件的铸造缺陷是影响产品质量的关键指标要素之一。济南鑫源鑫机械制造有限公司采购过桥箱盖零部件的毛坯件进行生产加工,为了提高产品的合格率需要对其进行渗油检测,过桥箱盖生产线上原有的传统人工操作的渗油检测装置工作效率低、检测精度不高、零部件合格率只有83%,而市面上出现的一些小型检测设备与本企业检测产品不匹配,高精度的自动化检测设备对本企业来讲经济性能不高。为了契合新旧动能转换理念,根据企业需求与实际情况,在原有渗油检测设备的基础上进行了改造设计,研制了具有液压与气压传动系统的PLC控制的自动化生产设备。首先,研究适用于企业的气密性检测方法。经过对比,结合企业实际,选定为水检冒泡法,用气体压力模拟卡车过桥箱工作运动过程中润滑油产生的压力。其次,研究过桥箱盖零部件渗油检测设备工作台的控制方案。首先对工作台零部件放置位置做了限定设计;其次对半成品件与成品件不同的结构对工作台的密封性不同的要求做了设计;最后对工作台及检测气体密封设备的工作情况做了控制设计。再次,研究过桥箱盖零部件渗油检测设备储水箱液位及压力控制系统的控制方案。分别建立各控制系统的数学模型,并对其进行PID控制及模糊-PID控制算法仿真,对比仿真数据,选定符合企业工艺要求的PID控制算法实现储水槽液位的稳定控制、模糊-PID控制算法实现压力的稳定控制。最后,系统调试。经过为期四个月的试验,根据实际数据计算出利用此研制的设备进行过桥箱盖零部件渗油检测时的检测正确率提高了95%,解决了人为加压不定量的缺点,缩减了工人数量,降低了劳动强度。本系统作为非标准设备在汽车零部件生产行业中确立了一种新型简单有效的铸造类零件内部气孔、砂眼的检测方法与手段,系统机械结构设计简易、容易操作、受外界干扰小,适用于其他一些小型加工车桥零部件的渗油或气密性检测。
孙鹏翔[2](2021)在《基于FPGA的Buck型开关电源设计与仿真》文中进行了进一步梳理开关电源的发展趋势向着更高的开关频率、更低的系统损耗和全数字化方向发展。而FPGA的显着优势恰恰与当前高端电源高频化和复杂化的发展相契合,使其在开关电源技术研究方向的应用日益广泛。本研究利用Model Sim和MATLAB/Simulink联合仿真,设计验证了基于FPGA的Buck型开关电源系统。利用联合仿真的优势实现了算法与硬件验证,提高了设计效率和设计的准确性。使用位置式PID算法改善系统超调量,使系统具有可靠性高、超调小、纹波小等特点。本研究首先以Buck变换器为主拓扑,通过状态空间平均法建立了小信号模型,推导了系统传递函数,设计了电路参数,为数字控制设计奠定基础。数字控制器包括ADC转换器、数字PID补偿器以及数字PWM三部分。分析并设计了ADC模块的分辨率和采样频率、并对ADC芯片进行选型;研究了数字PWM的工作机制并根据实际选取了计数式DPWM,确定了PWM分辨率;对PID控制算法进行研究并借助MATLAB工具对闭环系统进行了补偿分析,系统相位裕度达到45度;选取了离散位置式PID实现并利用ZN法进行参数整定,为基于FPGA数字控制的系统设计提供了依据。基于FPGA对数字控制器的关键模块进行设计和Modelsim仿真验证,并在Quartus II平台下对系统顶层模块进行RTL级分析,在Modelsim中对数字控制器进行了仿真验证。基于Simulink软件对数字变换器进行了建模和仿真,对数字变换器的模块设计进行了验证。随后本研究在Quartus、Model Sim开发平台的基础上,使用Cosimulation Wizard工具实现了Model Sim与MATLAB/Simulink联合仿真,解决了Modelsim软件无法单独验证数字开关电源这类数模混合式电路系统的问题,并详细介绍了联合仿真的实验过程,将FPGA程序与功率级硬件电路联合仿真,验证了基于FPGA的Buck型开关电源系统。仿真结果显示系统输出电压稳定在1.8V上下,系统超调量约8.3%,电压纹波约15m V,电源效率达到86.4%,系统动态调整时间较短,达到了较好的设计指标。最后通过模拟负载突变情况验证了数字电源系统稳态性能良好并具有一定的动态调节能力。
刘忠源[3](2021)在《基于QD的光斑位置检测与快速跟踪系统技术研究》文中提出空间激光通信(Free Space Optical Communication,FSO)需要建立稳定的通信链路来保障通信质量,并且空间中环境复杂多变,因此对通信两端的端机对准程度和通信过程中的实时跟踪性能要求很高。针对这一需求,本文本将主要从激光光斑位置检测和跟踪控制技术两方面入手进行重点研究,来保证FSO的通信链路的稳定,主要工作内容如下:1、首先通过对光通信常用的3种光电探测器进行性能的分析对比,结合实验需求,决定采用四象限探测器(Quadrant Detector,QD)作为本文研究内容的光电探测器。接着介绍了QD的工作原理、分析了造成光斑位置检测误差的的误差来源,并设计了带通滤波器滤除噪声。接着设计了基于QD的光斑位置检测方案。为了提高光斑位置检测精度,提出了使用BP神经网络位置算法作为本文的光斑位置检测算法。2、对QD的后端电路进行了硬件实现,并且使用verilog语言编写了FPGA数据处理模块的软件,搭建基于QD的光斑位置检测实验平台,采集实验数据。将采集到的数据,用设计的神经网络进行训练,对比不同的训练函数和不同的传递函数的效果,选择出最合适的配置。接着重新采集x轴方向上其他区间段的数据,用于对训练好的神经网络结构体进行实验验证,实验在QD的x轴方向上整体的误差精度能达到10-4 mm级别,最大误差仅为4×10-4mm,误差很小,验证了神经网络光斑位置检测算法的有效性和优越性。3、激光通信过程中环境复杂多变,为了提高激光通信系统对准的精度和应对跟踪过程中如大气湍流、机械抖动等扰动,利用QD检测出光斑中心偏差后,需要利用控制器控制伺服机构对扰动进行抑制。分析了影响激光对准和跟踪的因素,设计了跟踪伺服控制方案,提出使用自适应控制技术作为系统的控制技术。随后着重介绍了数字式PID控制算法、神经网络PID控制算法、神经网络滑膜控制算法的理论知识,并对这几种控制算法进行了设计。4、利用MATLAB软件对设计的几种控制算法的控制效果和抗干扰性能进行验证,在3种不同的扰动下进行仿真。仿真结果显示,相比于传统的PID控制算法,在面对复杂多变的扰动时,神经网络控制器能够自适应调整权值,控制精度能够达到10-4mrad级别,动态响应时间能够达到10-1 s级别。在面对扰动时,神经网络滑膜控制器相比神经网络PID控制器,性能更加优异,其在变化比较大的正弦扰动下,神经网络滑膜控制器能将控制精度达到1.49×10-4 mrad,动态响应时间为0.2s,跟踪控制性能满足通信需求。
郑凯元[4](2021)在《真空卷绕镀膜机控制系统的研究与开发》文中提出一直以来,真空镀膜技术被广泛用于各行各业,而真空镀膜设备所包含的智能仪器仪表、硬件设备繁多且纷杂,故对于真空镀膜设备的控制基本上都是依靠经验丰富的工作人员的实际操作。然而,这样不仅耗费大量的人力,且控制效果往往不尽如人意,结果浪费了大量的膜卷基材,镀膜的均匀度也无法得到保证。这就需要设计出一套完整的可实现自动控制镀膜的真空镀膜设备控制系统,既可以大程度减少人力物力的浪费,也为进一步推动工业自动化领域发展贡献力量。本文从实际项目需求出发,结合人工智能算法以及先进的通讯技术,设计一套真空卷绕镀膜机控制系统,主要工作内容如下:(1)对系统的蒸镀控制策略进行研究。真空卷绕镀膜机蒸镀过程具有时变性和不确定性等特点,且蒸镀过程中多通道并行作业导致系统内出现耦合现象,故设计了基于模糊PID控制的多通道蒸镀解耦控制策略。蒸镀控制策略首先采用模糊PID控制器将单通道的控制参数进行在线整定,再采用对角矩阵法对蒸镀系统的多通道进行解耦控制,从而实现系统的蒸镀控制。(2)根据系统的功能需求选择PLC(S7-1200)作为核心控制器,并设计真空卷绕镀膜控制系统的硬件结构。在硬件结构的基础上选用Modbus TCP协议实现系统的良好通讯,并对通讯协议的技术实现和数据解析进行详细说明。(3)在Visual Studio 2014的开发环境下,利用vb.net语言结合上位软件中设计的蒸镀控制策略,开发本地端真空卷绕镀膜机控制系统,实现数据的稳定传输、系统的良好控制以及蒸镀过程的精准把握,并选用本地数据库保证数据的安全性和数据结构的精准分配。系统为用户设计了直观且方便的操控交互界面,并提供各个子系统操作控制、重要数据实时监测、主要参数安全管理以及故障报警等功能。(4)对开发的系统进行全方面综合测试。主要包括三个方面,上下位的通讯测试、综合镀膜测试以及实际运行测试。综合测试结果基本达到预期目标,系统可操作性强,运行情况良好,数据传输稳定,系统设计满足用户需求,镀膜效果达到性能指标范围。
杨凯[5](2020)在《基于改进PID的三容水箱液位控制方法研究》文中进行了进一步梳理在工业生产过程中液位是重要的控制对象之一,液位控制质量的水平对工业生产有着巨大的影响,因此,对液位控制的研究具有极其重要的意义。随着工业化水平的逐步提高,一方面被控对象模型越来越复杂化;另一方面,对控制精度的要求也越来越高,这让传统的PID控制无法满足工业过程控制要求。智能控制理论的引入对于以上问题的解决有着重要的意义,但受工业现场诸多条件的限制,智能控制理论很难在实际中运用,因此寻找一个简单实用的被控对象来模拟现场变得十分重要。三容水箱液位控制系统能够模拟工业领域中多种典型的非线性时变多变量耦合系统,具有时变性、非线性、时滞性的特点。模糊控制、神经网络控制等一些智能控制理论正是借助该系统平台,被先后应用于工业过程控制。本文介绍了三容水箱液位控制系统的研究背景和发展现状,对TTS20三容水箱液位控制系统进行了模型建立,并将三阶水箱转化为一阶水箱进行算法仿真。目前,国内对TTS20试验控制台的引进较少,有很大的研究价值。为了找到适合大惯性、非线性系统优化的算法,在三容水箱液位控制系统中应用了传统PID、模糊PID以及神经网络PID几种控制算法,并且对其进行了比较,分析了它们各自的优越性和不足,着重研究了基于模糊神经网络的PID控制器,将基于模糊神经网络的PID控制器应用在三容水箱液位控制系统当中,仿真、实验结果显示此控制算法拥有超调量小、稳定性高的优点,极大地提高了系统的动静态性能,充分发挥了其优越性。
杜兴锋[6](2020)在《基于单神经元自适应PID算法的数模混合方式开关电源控制技术研究》文中指出近年来,由于电力电子技术的飞速发展,开关电源作为所有电子设备的基本组成部分,广泛应用于国防军事、工业生产、生活起居的各个方面,而控制系统作为开关电源的灵魂至关重要,因此对开关电源控制技术进行研究具有重要意义。本文针对Buck型变换器,对数模混合式开关电源控制系统进行研究。论文首先采用状态空间平均法对Buck型变换器进行数学建模给并出主拓扑的传递函数,然后以此数学模型为基础对使用峰值电流控制模式的Buck型变换器进行模拟控制环路设计。其次,论文引入结构简单的单神经元自适应PID(SNA-PID)控制器作为数模混合控制系统的数字控制器,以改善模拟控制环路精度低、适应性差的缺点。文中分别设计了常规PID控制器和单神经元自适应PID控制器,并在Matlab/Simulink平台搭建峰值电流模式控制环路仿真模型和数字算法模型进行仿真。仿真结果表明,输入电压100V、开关频率为50KHz的Buck型变换器,与峰值电流控制模式下的模拟控制环路和基于常规PID算法的数模混合控制环路相比,当输出电压为50V、负载10Ω时,基于单神经元自适应PID的数模混合控制环路的输出误差分别减少了 80%和3%,当负载变化5Ω时,基于单神经元自适应PID的数模混合控制环路的动态响应时间分别缩短了81.8%和33.3%,超调量则分别减少了 81.4%和58.8%,有效提高了 Buck型开关电源系统的输出精度和稳定性。同时,证明了单神经元自适应PID算法对比常规PID算法在开关电源的控制方面具有更好的控制效果,并可有效的改善系统的动态性能。在此基础上,论文完成了 Buck型开关电源整体系统的软硬件设计和实现。其硬件电路包括Buck型变换器主电路、模拟控制电路、电压电流检测电路、驱动电路、辅助电源等,软件系统包括中断子程序、算法程序、上位机程序等。论文最后以实现的电源样机为基础搭建了实验平台进行控制系统功能验证,在验证了控制系统各功能无误后,对比了单神经元自适应PID算法与常规PID算法在数模混合控制系统中的控制效果。实验结果与仿真结果基本一致,验证了论文算法和方案的可行性。论文研究结果表明,基于单神经元自适应PID算法构建数模混合控制方式的Buck型开关电源在输出精度、动态响应速度以及稳定性方面具有优势。
柏海龙[7](2020)在《基于μC/OS-Ⅲ的AGV控制系统设计及调速系统研究》文中研究说明目前随着电子商务和物流行业的快速发展,物流装备的发展也处于势在必行的阶段,作为物流装备行业中的代表产品自动导引车(AGV),更是应该全方位的发展,从而能够满足物流产业自动化的需要,减少工作人员的工作失误及劳动强度,促进物流行业向高端技术型产业的转变。基于此,本文对设计的自动导引车控制系统进行了详细的分析,并成功研究开发了自动导引车软硬件系统,而针对自动导引车运行定位不准确的问题,从基础理论出发,研究分析了自动导引车直流电机的调速系统。首先,研究开发了自动导引车硬件系统,在分析自动导引车硬件系统的总体需求基础上,介绍了自动导引车的机械结构,然后总体规划设计了自动导引车的控制系统的硬件结构,接着逐步分析自动导引车硬件控制系统中的各部分模块,同时设计了自动导引车嵌入式处理器对应的模块电路,完成自动导引车嵌入式控制器主控板的设计。其次,以μC/OS-Ⅲ实时操作系统为平台,研究开发了自动导引车软件控制系统,并根据μC/OS-Ⅲ实时操作系统内部的运行机制和自动导引车软件控制系统的需求,结合自动导引车硬件控制系统,对软件控制系统的起始任务、各模块任务、任务间的通信进行了详细分析与设计,完成基于μC/OS-Ⅲ操作系统的自动导引车软件控制系统的开发。最后,对自动导引车电机调速系统进行了研究,从基础理论出发,根据直流电机数学动态响应表达式建立了直流电机离散状态空间模型,然后根据PID控制算法和卡尔曼滤波算法的基本原理设计了数字PID控制器和卡尔曼滤波器,最终建立自动导引车基于卡尔曼滤波器的直流电机PID调速系统,并通过仿真验证了调速系统的优越性能。
区杰勇[8](2020)在《广义预测控制在电热锅炉温度控制中的应用研究》文中提出在锅炉的工业生产过程中,温度的控制往往非常关键。然而在工业生产温度控制系统中,往往存在着时滞、时变等非线性特性,并且存在不可预测的扰动,使得系统难以控制。本文以THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置的电加热炉为研究对象;研究锅炉温度的控制策略,主要的研究内容如下:1、阶跃信号作为系统的输入激励该电加热炉系统,根据这些实验数据,分别建立了电加热炉温度模型和电加热炉夹套温度的干扰模型,并且验证了模型的有效性。2、基于所建立的电加热炉温度模型,设计了电加热炉的广义预测控制器,仿真以及实验研究结果均表明了该控制器的有效性;此外,设计了该电加热炉的数字PID控制器,并且比较了两种控制方法的结果,比较结果表明了预测控制器更适用于该系统的控制。3、电加热炉夹套温度的波动对该炉的温度影响很大,不能忽略其对炉温的影响,因此,电加热炉夹套温度的波动作为了预测控制目标函数的一项约束来考虑。即:基于电加热炉温度模型和电加热炉夹套温度的干扰模型,设计了电加热炉的一种带有干扰模型的广义预测控制器。仿真研究结果表明该控制器可以补偿外界扰动对系统的影响,从而减小系统的稳态误差。
王彦君[9](2020)在《单轴高精度转台控制系统设计与控制算法研究》文中提出转台是一种集电气、机械以及计算机等学科为一体的机电一体化设备,其在雷达伺服控制系统、飞行器云台与吊舱等高端领域技术研究有重要的作用,高精度转台研究技术的发展对先进科学技术以及国家工业的发展都有重大意义与价值。本文讨论了转台系统的研究背景以及其研究现状,并介绍了目前针对转台的一些行之有效的控制算法。根据转台的控制要求,对单轴转台的硬件系统与软件系统进行研究设计,通过编程实现了转台控制系统控制以及可视化操作界面。硬件部分主要采用了模块化设计思想,采用主控芯片与从芯片配合结构设计,从而分担了主控芯片的任务,并提升了主控芯片控制性能,同时采用双口RAM作为上位机与下位机并口通信桥梁。通过VC++6.0软件完成上位机可视化操作界面的编写,使用Keil u Vision5软件作为下位机控制程序开发平台,完成了单轴转台控制算法的具体设计。针对单轴转台系统的控制算法,本文详细介绍了传统PID控制算法以及变论域模糊PID控制算法的基本原理与控制器设计方法。采用MATLAB/SIMULINK工具,结合本文对单轴转台建立的数学模型,分别采用PID控制器与变论域模糊PID控制器,对单轴转台在空载、负载、受干扰等运行情况下的控制性能进行测试,并测试了两种控制器对于不同频率正弦信号的跟踪性能。通过对仿真结果的分析与研究,表明转台系统的PID控制以及变论域模糊PID控制均能对转台系统实现良好的控制性能,其中变论域模糊PID控制算法控制性能更为优良。以单轴转台为核心的离心式测试系统,为本文的研究对象,通过将两种控制算法应用于实体转台的控制,从实际控制结果来看,PID控制算法基本能够满足本文中对离心式测试系统的位置控制要求,转台位置控制精度在20″内,但在较高频率的正弦信号跟踪时,其跟踪误差相对较大。变论域模糊PID控制算法,相对于PID控制算法,其系统响应速度更快,控制精度更高,对于正弦信号的跟踪能够完全满足控制要求,控制性能更为优良。
王翠霞[10](2020)在《高性能振动台电源数字控制系统设计》文中指出振动台可对产品进行振动试验,能有效地检验产品的可靠性。其中,振动台的电源的稳定性和性能会直接影响试验效果。在小型振动台中,数字化控制技术极大地提升了系统的稳定性和性能;而在大型振动台中,数字化控制的国产化还处在研究阶段。在前人研究的基础上,本文对大型振动台电源数字化控制系统进行了进一步的研究,旨在提升其稳定性和性能,从而改善其振动试验的效果。本文所研究的振动台电源主电路是由三个逆变器模块并联组成,选择使用多重化SPWM技术对其进行调制,在其调制过程中,并联的逆变器系统中会出现环流。所以,本文对如何抑制此环流进行了研究并提出了使用逆变单元平均电流对系统进行电流闭环控制的策略。并通过在MATLAB/Simulink平台中对该控制系统进行建模仿真,验证逆变单元平均电流闭环控制策略的有效性。经验证有效后,对控制系统进行数字化实现,分别对多重化SPWM以及PID进行数字化设计,最后,对系统的电流采样、温度检测、LVDS数据接收以及数码管显示等软硬件进行设计和验证,完成整个控制系统的样机实验,验证设计的可行性。经过在MATLAB/Simulink平台的仿真验证,证明逆变单元平均电流闭环控制策略能够有效控制系统环流;在对控制系统的数字化设计和软硬件设计的验证中,也证实了两者的可行性;最后,在样机试验中,验证了整体方案可行。经过研究,证明在大型振动台电源系统中,逆变单元平均电流闭环控制策略能够解决电源控制系统中出现的环流问题,改善了控制效果。本研究结果适用于大型振动台电源数字化控制系统,为此类系统提供一个新的控制方案。
二、数字PID控制器参数选择(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、数字PID控制器参数选择(论文提纲范文)
(1)过桥箱盖零部件渗油检测系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 过桥箱盖零部件结构 |
1.2 企业中过桥箱盖零部件渗油检测设备现状 |
1.3 国内外在本选题领域内研究现状 |
1.4 过桥箱盖零部件渗油检测方法 |
1.4.1 水检冒泡法 |
1.4.2 氦气示踪检测法 |
1.5 研究意义 |
1.6 设计的主要任务和内容 |
1.7 设计系统的主要功能 |
1.8 本章小结 |
第2章 系统整体结构设计 |
2.1 系统整体控制结构 |
2.2 系统整体控制流程图 |
2.3 系统机械结构设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 液压系统设计 |
3.1 液压系统回路元器件的选择 |
3.1.1 液压控制阀的选择 |
3.1.2 油泵电机的选择及理论数值计算 |
3.2 液压系统回路的PLC控制设计 |
3.3 液压缸参数选择理论计算 |
3.4 本章小结 |
第4章 过桥箱盖零部件渗油检测压力控制系统设计 |
4.1 压力控制系统总体结构设计 |
4.1.1 压力控制阀的选择 |
4.1.2 零部件内部压力信号采集设备的选择 |
4.2 压力控制系统的控制算法研究 |
4.2.1 常规PID控制 |
4.2.2 模糊-PID控制 |
4.3 压力控制系统的基本数学模型 |
4.4 压力控制系统的MATLAB仿真 |
4.4.1 压力控制系统模糊控制器设计 |
4.4.2 模糊控制表的获取方法 |
4.4.3 压力控制系统的MATLAB仿真 |
4.5 压力控制系统的PLC控制设计 |
4.5.1 压力控制系统中PLC的选择 |
4.5.2 西门子S7-1200 介绍 |
4.5.3 博途软件使用介绍 |
4.5.4 PID功能指令的使用 |
4.5.5 压力控制系统的PLC控制设计 |
4.6 智能PID调节器与PLC中 PID功能指令的对比分析 |
4.7 氦气示踪检测法在气密性检测系统中的应用 |
4.7.1 氦气性质及特点 |
4.7.2 氦气示踪检测法原理 |
4.7.3 改进方法 |
4.7.4 系统MATLAB建模与仿真 |
4.7.5 氦气示踪检测法与水检冒泡法应用于该系统的对比分析 |
4.8 本章小结 |
第5章 储水槽液位控制系统设计 |
5.1 液位控制系统总体结构设计 |
5.1.1 储水槽液位控制系统 |
5.1.2 液位控制系统元器件的选择 |
5.2 储水槽液位控制系统的基本数学模型 |
5.2.1 储水槽非线性数学模型的建立 |
5.2.2 数学模型的线性化 |
5.3 储水槽液位控制系统的MATLAB仿真 |
5.3.1 常规PID控制 |
5.3.2 模糊-PID控制 |
5.4 储水槽液位控制系统的PLC控制设计 |
5.5 本章小结 |
第6章 系统调试 |
6.1 系统调试目的 |
6.2 系统调试内容 |
6.3 系统调试步骤及结果 |
6.4 系统投入车间岗位使用情况汇总 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 设备经济社会效益情况证明 |
致谢 |
在学期间主要科研成果 |
一、发表学术论文 |
二、其它科研成果 |
(2)基于FPGA的Buck型开关电源设计与仿真(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要工作内容与章节分配 |
第2章 Buck变换器建模及参数设计 |
2.1 Buck变换器简介 |
2.2 Buck变换器工作模式 |
2.3 功率级建模 |
2.4 参数设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 Buck变换器控制模块设计 |
3.1 ADC转换器设计 |
3.1.1 ADC分类 |
3.1.2 ADC关键指标设计 |
3.1.3 ADC芯片的选择 |
3.2 数字PWM调制设计 |
3.2.1 数字PWM工作原理 |
3.2.2 数字PWM实现方式 |
3.3 数字PID控制器设计 |
3.3.1 PID控制原理 |
3.3.2 PID控制器在环路中的作用 |
3.3.3 PID补偿函数的离散化 |
3.3.4 PID控制器参数整定 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于FPGA的数字控制设计与仿真验证 |
4.1 基于FPGA的数字控制设计 |
4.1.1 ADC控制模块 |
4.1.2 DPID控制模块 |
4.1.3 DPWM控制模块 |
4.1.4 数字控制器顶层控制模块 |
4.2 数字变换器的Simulink仿真 |
4.2.1 Simulink仿真模型搭建 |
4.2.2 Simulink运行结果及分析 |
4.3 基于Model Sim和 MATLAB/Simulink的联合仿真 |
4.3.1 联合仿真设置 |
4.3.2 联合仿真模型搭建 |
4.3.3 基于联合仿真的运行结果及分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)基于QD的光斑位置检测与快速跟踪系统技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究进展 |
1.2.2 国内研究动态 |
1.3 APT技术介绍 |
1.4 论文的研究目标 |
1.5 论文的章节安排 |
第二章 基于QD的光斑位置检测技术 |
2.1 光电探测器的选择及性能对比 |
2.2 四象限探测器的基本原理 |
2.2.1 外形结构 |
2.2.2 光生伏特效应 |
2.2.3 四象限探测器的主要性能参数 |
2.3 基于QD的光斑位置检测方案 |
2.4 影响QD光斑位置检测精度的因素 |
2.5 基于QD的光斑位置检测算法 |
2.5.1 常用算法 |
2.5.2 神经网络位置检测算法 |
2.6 本章小结 |
第三章 跟踪伺服控制方案设计 |
3.1 引言 |
3.2 跟踪控制方案 |
3.3 精跟踪控制器 |
3.3.1 PID控制算法 |
3.3.2 神经网络PID控制算法 |
3.3.3 神经网络滑模控制算法 |
3.4 本章小结 |
第四章 精跟踪的仿真 |
4.1 引言 |
4.2 精跟踪控制仿真 |
4.2.1 数字PID控制算法仿真 |
4.2.2 单神经元PID控制算法仿真 |
4.2.3 BP神经网络PID控制算法仿真 |
4.2.4 RBF神经网络PID控制算法仿真 |
4.2.5 神经网络滑膜变结构控制算法仿真 |
4.3 仿真效果对比分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 光斑位置检测系统的搭建及实验 |
5.1 引言 |
5.2 硬件和软件实现 |
5.3 数据采样及样本的选取 |
5.4 不同训练算法的实验效果 |
5.5 不同传递函数的实验效果 |
5.6 实验结果分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(4)真空卷绕镀膜机控制系统的研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及来源 |
1.2 课题的研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 真空卷绕镀膜设备国内外发展现状 |
1.3.2 卷绕镀膜控制系统国内外发展现状 |
1.4 论文主要研究内容与结构 |
1.4.1 论文主要研究内容 |
1.4.2 论文结构 |
1.5 本章小结 |
第2章 真空卷绕镀膜机结构设计及需求分析 |
2.1 真空卷绕镀膜机整体结构 |
2.1.1 真空系统 |
2.1.2 蒸镀系统 |
2.1.3 卷绕系统 |
2.1.4 电气系统 |
2.2 真空卷绕镀膜机工艺流程及性能指标 |
2.3 真空卷绕镀膜机控制系统需求分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 真空卷绕镀膜机单通道蒸镀控制算法研究 |
3.1 蒸镀控制策略分析 |
3.2 PID控制算法 |
3.2.1 PID控制原理 |
3.2.2 数字PID控制原理 |
3.3 模糊PID控制 |
3.3.1 模糊PID控制介绍 |
3.3.2 模糊推理方法 |
3.4 真空卷绕镀膜机单通道模糊PID控制器设计 |
3.4.1 蒸镀系统单通道模糊PID控制器设计原理 |
3.4.2 输入输出量论域和模糊语言变量 |
3.4.3 模糊因子和隶属度函数 |
3.4.4 模糊规则的建立 |
3.4.5 模糊推理与去模糊化 |
3.5 单通道模糊控制PID算法仿真与结果分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 真空卷绕镀膜机多通道解耦控制研究 |
4.1 典型的双通道解耦控制原理 |
4.2 真空卷绕镀膜机多通道解耦控制策略设计 |
4.2.1 多通道解耦控制策略设计思路 |
4.2.2 多通道解耦控制方法 |
4.2.3 多通道解耦控制结构 |
4.3 多通道解耦控制算法仿真与结果分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 真空卷绕镀膜机控制系统的软硬件设计实现 |
5.1 系统通讯协议介绍 |
5.2 真空卷绕镀膜机控制系统硬件设计 |
5.3 系统通讯技术实现 |
5.4 真空卷绕镀膜机控制系统软件设计 |
5.4.1 系统总体架构设计 |
5.4.2 系统登录模块 |
5.4.3 工艺流程模块 |
5.4.4 系统监控模块 |
5.4.5 系统查询模块 |
5.4.6 系统动作模块 |
5.4.7 系统调试模块 |
5.4.8 上位机蒸镀算法实现模块 |
5.5 本章小结 |
第6章 真空卷绕镀膜机控制系统测试与分析 |
6.1 上下位通讯测试 |
6.2 系统综合蒸镀测试 |
6.3 实际运行测试 |
6.4 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(5)基于改进PID的三容水箱液位控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 概论 |
1.1 概述 |
1.2 选题背景及意义 |
1.3 当前的研究动态 |
1.4 预测控制简介 |
1.4.1 预测控制的类型 |
1.4.2 预测控制算法的基本特征 |
1.4.3 预测控制的研究进展及现状 |
1.4.4 预测控制主要趋势 |
1.4.5 预测控制的基本原理 |
1.5 研究内容及章节安排 |
2 水箱系统数学建模 |
2.1 TTS20实验平台 |
2.2 水箱的模型建立 |
3 传统PID控制在水箱液位控制系统中的应用 |
3.1 PID控制原理 |
3.2 PID参数整定 |
3.2.1 PID参数整定的理论设计方法 |
3.2.2 PID参数整定的工程实验法 |
3.3 传统PID在 TTS20 水箱中的应用 |
4 TTS20 水箱预测PID控制策略及仿真研究 |
4.1 传统PID控制 |
4.1.1 模拟PID控制的基本原理 |
4.1.2 数字PID控制的基本原理 |
4.1.3 数字PID参数整定方法 |
4.2 PID串级控制 |
4.3 DMC-PID串级控制 |
4.4 仿真研究 |
4.4.1 预测控制在参数模型中的仿真研究 |
4.4.2 预测控制在非参数模型中的仿真研究 |
5 神经网络PID在 TTS20 水箱液位控制系统中的应用研究 |
5.1 基于RBF神经网络PID控制器的设计 |
5.2 基于RBF神经网络PID控制器的仿真 |
5.3 模糊神经网络简介 |
5.4 模糊神经网络的类型 |
5.4.1 基于Mamdani推理的模糊神经网络 |
5.4.2 基于模糊神经网络的PID控制器设计 |
5.5 基于FNN的 PID控制器的仿真 |
6 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)基于单神经元自适应PID算法的数模混合方式开关电源控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文内容及章节安排 |
2 BUCK型开关电源工作原理及数学建模 |
2.1 开关电源的工作原理 |
2.1.1 开关电源简介 |
2.1.2 Buck型开关电源原理 |
2.2 Buck型开关电源的工作模式 |
2.2.1 电流断续导通工作模式 |
2.2.2 电流连续导通工作模式 |
2.2.3 电流临界导通工作模式 |
2.3 Buck型开关电源的调制方式 |
2.3.1 PWM调制方式 |
2.3.2 PFM调制方式 |
2.4 Buck型开关电源的控制模式 |
2.4.1 迟滞模控制 |
2.4.2 电压模控制 |
2.4.3 电流模控制 |
2.5 Buck型开关电源的建模 |
2.6 Buck型开关电源的参数设计 |
2.6.1 储能电感的选择 |
2.6.2 输出电容的选择 |
2.6.3 Buck型开关电源开环特性分析与仿真 |
2.7 本章小结 |
3 控制系统算法研究 |
3.1 模拟控制环路的研究 |
3.1.1 电流内环环路增益推导 |
3.1.2 峰值电流模式控制环路增益推导 |
3.1.3 typeⅡ电路参数的推导 |
3.1.4 基于模拟控制环路的系统仿真 |
3.2 基于传统数字PID控制系统的研究 |
3.2.1 常规数字PID控制 |
3.2.2 常规数字PID控制器设计及仿真 |
3.3 基于SNA-PID控制系统的研究 |
3.3.1 神经网络简介 |
3.3.2 神经网络学习规则 |
3.3.3 SNA-PID控制 |
3.3.4 SNA-PID控制器的搭建及仿真 |
3.4 仿真结果对比 |
3.5 本章小结 |
4 系统软硬件设计 |
4.1 系统总体设计 |
4.2 Buck系统的硬件设计 |
4.2.1 Buck变换器主电路 |
4.2.2 模拟控制电路设计 |
4.2.3 电压电流检测电路设计 |
4.2.4 驱动电路设计 |
4.2.5 通信模块电路设计 |
4.2.6 辅助电源设计 |
4.3 Buck系统的软件设计 |
4.3.1 控制系统软件总体构成 |
4.3.2 定时器中断子程序设计 |
4.3.3 算法程序设计 |
4.3.4 上位机设计 |
4.4 本章小结 |
5 系统实验结果及分析 |
5.1 实验平台 |
5.2 稳态实验测试 |
5.2.1 模拟控制状态下稳态测试 |
5.2.2 数模混合控制状态下稳态测试 |
5.2.3 测试结果分析 |
5.3 动态实验测试 |
5.3.1 启动时间测试 |
5.3.2 负载电流突变实验 |
5.3.3 测试结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在校学习期间发表的论文及其他成果 |
(7)基于μC/OS-Ⅲ的AGV控制系统设计及调速系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
2 自动导引车硬件系统设计 |
2.1 自动导引车总体需求分析 |
2.2 自动导引车硬件系统总体设计 |
2.3 嵌入式控制器主控板基础电路设计 |
2.4 导航定位硬件系统设计 |
2.5 蓝牙通信硬件系统设计 |
2.6 动力驱动硬件系统设计 |
2.7 本章小结 |
3 基于μC/OS-Ⅲ的软件控制系统设计 |
3.1 嵌入式操作系统分析 |
3.2 软件控制系统总体任务分析 |
3.3 硬件初始化分析 |
3.4 软件控制系统起始任务设计 |
3.5 软件控制系统各模块任务设计 |
3.6 软件模块任务间通信分析 |
3.7 本章小结 |
4 自动导引车调速系统研究 |
4.1 直流电机动态响应模型 |
4.2 PID控制器设计 |
4.3 卡尔曼滤波器设计 |
4.4 卡尔曼滤波调速系统仿真分析 |
4.5 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(8)广义预测控制在电热锅炉温度控制中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 背景及研究意义 |
1.2 锅炉温度控制系统 |
1.2.1 常见的锅炉类型 |
1.2.2 锅炉相关控制算法介绍 |
1.3 预测控制的基本原理及其在锅炉温度控制的应用 |
1.4 论文的章节安排 |
第2章 电加热炉温度控制系统介绍 |
2.1 系统介绍 |
2.2 硬件部分 |
2.2.1 电加热炉 |
2.2.2 A/D智能模块 |
2.2.3 D/A智能模块 |
2.2.4 通用微型计算机 |
2.2.5 变频器 |
2.2.6 温度传感器 |
2.2.7 磁力驱动泵 |
2.2.8 三相电加热管 |
2.3 组态王软件的相关配置及控制算法的编程实现 |
2.3.1 变量定义和管理 |
2.3.2 设备管理 |
2.3.3 实时趋势曲线 |
2.3.4 命令语言程序及控制算法的编程实现 |
2.4 本章小结 |
第3章 电加热炉温度模型及夹套温度的干扰模型的建立 |
3.1 磁力驱动泵的信号输入与水流量输出之间的关系 |
3.2 电加热炉温度模型的建立 |
3.3 电加热炉夹套温度的干扰模型的建立 |
3.4 本章小结 |
第4章 广义预测控制器的设计 |
4.1 基于电加热炉温度模型的广义预测控制器设计 |
4.2 仿真研究 |
4.3 实验研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 带有干扰模型的广义预测控制器设计 |
5.1 基于电加热炉温度模型和夹套温度的干扰模型的广义预测控制器设计 |
5.2 仿真研究 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间研究成果 |
(9)单轴高精度转台控制系统设计与控制算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外转台研究现状 |
1.2.1 国内外转台发展概况 |
1.2.2 国内外转台控制方法研究现状 |
1.3 本文主要工作概述 |
1.4 本文行文安排 |
第二章 转台硬件系统设计与数学模型建立 |
2.1 引言 |
2.2 转台系统介绍与控制要求 |
2.3 转台控制系统硬件总体设计方案 |
2.3.1 转台驱动系统设计 |
2.3.2 转台的测角系统设计 |
2.4 转台系统控制电路设计 |
2.4.1 控制电路板主控芯片及从芯片选择 |
2.4.2 最小系统设计 |
2.4.3 JTAG接口电路 |
2.4.4 DA转换电路 |
2.4.5 双口RAM通信接口电路 |
2.4.6 驱动器控制信号输入输出电路 |
2.4.7 CAN通信接口电路 |
2.4.8 控制电路板具体实现及驱动器选择 |
2.5 单轴转台控制系统数学模型的建立 |
2.5.1 单轴转台系统控制结构 |
2.5.2 转台控制系统的数学模型建立 |
2.6 本章小结 |
第三章 单轴转台PID控制算法研究 |
3.1 引言 |
3.2 PID控制原理 |
3.3 数字PID控制 |
3.3.1 位置式数字PID控制算法 |
3.3.2 增量式数字PID控制算法 |
3.3.3 PID算法改进与参数整定 |
3.4 转台PID控制算法仿真研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 单轴转台变论域模糊PID控制算法研究 |
4.1 引言 |
4.2 模糊控制系统基本组成与原理 |
4.3 模糊控制器的设计方法 |
4.4 变论域模糊控制基本原理 |
4.5 变论域模糊PID控制器设计 |
4.5.1 论域调整机构的规则设计 |
4.5.2 模糊控制器机构规则设计 |
4.6 变论域模糊PID算法仿真 |
4.7 本章小结 |
第五章 单转台控制系统软件设计与实现 |
5.1 引言 |
5.2 上位机与下位机通信方案设计与实现 |
5.3 下位机主控芯片与从芯片通信方案设计与实现 |
5.4 控制流程设计与实现 |
5.5 本章小结 |
第六章 转台实体控制 |
6.1 引言 |
6.2 离心式测试系统 |
6.2.1 离心式测试系统可视化操作界面 |
6.2.2 离心式测试系统实物结构 |
6.3 单轴转台PID控制 |
6.4 单轴转台变论域模糊PID控制 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)高性能振动台电源数字控制系统设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 课题背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 电动振动台电源技术概述 |
1.3.1 逆变电路 |
1.3.2 调制技术 |
1.4 振动台电源数字控制技术 |
1.4.1 数字控制的优点 |
1.4.2 控制方案综述 |
1.4.3 波形控制的重要性 |
1.5 论文的主要内容及各章安排 |
2 振动台电源工作原理及控制方式 |
2.1 振动台电源主要技术指标和总体设计 |
2.1.1 主要技术指标 |
2.1.2 总体设计 |
2.2 振动台电源主电路结构分析 |
2.3 振动台电源控制系统设计 |
2.3.1 控制系统原理 |
2.3.2 闭环控制 |
2.3.3 PID控制器 |
2.3.4 SPWM调制 |
2.4 本章小结 |
3 高性能振动台电源控制方案设计及数字化实现 |
3.1 振动台电源电流控制方案选择 |
3.2 振动台电源控制器设计 |
3.3 多重化SPWM仿真 |
3.4 振动台电源MATLAB仿真 |
3.5 基于FPGA的振动台电源控制系统数字化实现 |
3.5.1 数字多重化SPWM |
3.5.2 数字控制结构设计 |
3.5.3 数字PID时序设计 |
3.5.4 数字PID算法实现 |
3.6 本章小结 |
4 振动台电源控制系统软硬件设计 |
4.1 振动台电源主电路器件及控制系统设计 |
4.1.1 主电路器件选择 |
4.1.2 控制系统设计 |
4.2 振动台电源控制系统硬件设计 |
4.2.1 控制电路硬件芯片选择 |
4.2.2 硬件电路设计 |
4.3 基于FPGA的控制系统实现方法 |
4.3.1 PWM信号生成 |
4.3.2 温度信号采样 |
4.3.3 数字滤波 |
4.3.4 串并转换 |
4.3.5 数码管显示 |
4.4 本章小结 |
5 实验验证 |
5.1 实验环境搭建 |
5.2 相关试验成果展示 |
5.2.1 电流采样及PWM实验验证 |
5.2.2 温度采样电路实验仿真 |
5.2.3 串行数据转并行数据仿真 |
5.2.4 数码管显示实验验证 |
5.2.5 振动台电源系统实验验证 |
5.3 本章小结 |
6 总结 |
参考文献 |
附录A 基于FPGA的PID算法片段 |
附录B 基于FPGA的数码管显示程序片段 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
四、数字PID控制器参数选择(论文参考文献)
- [1]过桥箱盖零部件渗油检测系统的设计[D]. 江翠翠. 齐鲁工业大学, 2021(10)
- [2]基于FPGA的Buck型开关电源设计与仿真[D]. 孙鹏翔. 阜阳师范大学, 2021(12)
- [3]基于QD的光斑位置检测与快速跟踪系统技术研究[D]. 刘忠源. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]真空卷绕镀膜机控制系统的研究与开发[D]. 郑凯元. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]基于改进PID的三容水箱液位控制方法研究[D]. 杨凯. 辽宁石油化工大学, 2020(04)
- [6]基于单神经元自适应PID算法的数模混合方式开关电源控制技术研究[D]. 杜兴锋. 西安理工大学, 2020(01)
- [7]基于μC/OS-Ⅲ的AGV控制系统设计及调速系统研究[D]. 柏海龙. 山东科技大学, 2020(06)
- [8]广义预测控制在电热锅炉温度控制中的应用研究[D]. 区杰勇. 东华大学, 2020(01)
- [9]单轴高精度转台控制系统设计与控制算法研究[D]. 王彦君. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [10]高性能振动台电源数字控制系统设计[D]. 王翠霞. 北京交通大学, 2020(03)