PID算法控制实验是一个深入探索自动化控制核心原理的重要实践。在自动化控制领域中,PID控制器以其简单、有效而被广泛应用。通过这项实验,学生们不仅能够直观地理解和掌握PID算法的原理与应用,还能够通过动手实践,增强对相关硬件设备的操作能力。实验的每个步骤都是精心设计,以确保学生能够在实践中深入理解PID控制系统的每一个环节。 我们从实验的硬件基础开始,即ICETEK-VC5509-A板和ICETEK-CTR板上的直流电机B。直流电机B配有一个速度反馈线路,该线路能够输出与电机转速成正比的方波脉冲。这些硬件设施为实验提供了必要的物理条件,确保学生能够在模拟真实工况的环境中,对PID控制器进行测试和调整。 在实验过程中,DSP扮演了至关重要的角色。DSP通过发送PWM波来控制电机转速,并利用速度反馈信号进行闭环控制。这不仅要求学生理解PID算法的原理,还要掌握如何通过编程来设置DSP的通用IO端口和定时器。这涉及到对硬件设备的编程控制,为学生提供了宝贵的实践机会,使他们能够将抽象的理论知识转化为实际操作。 PID控制器由比例、积分和微分三个环节组成,是自动化控制系统的“大脑”。比例环节通过调整比例系数P来实现对当前偏差的快速响应;积分环节则通过积累偏差来消除系统的静态误差,但可能会使系统响应速度变慢;微分环节则依据偏差的变化趋势,提前介入控制,有助于减少系统超调并提高稳定性。在数字PID控制中,由于计算机的采样特性,必须对积分和微分项进行离散化处理。这些理论知识构成了实验的基础,并将在实践中得到验证和应用。 实验的步骤包括控制、采样、计算和显示四个环节。控制环节主要是通过计算PWM波形的占空比来调整电机转速,以达到预期的控制效果。采样环节使用1Hz的方波信号来准确测量电机转速,确保数据的准确性和稳定性。计算环节则依据PID公式和预设参数来计算占空比的增量,并限制其最大值以避免电流的剧烈波动。通过显示器实时更新实验结果,便于学生观察和分析,从而对实验数据进行科学合理的处理。 通过这些实验步骤,学生能够逐步构建起对PID控制系统的深刻理解。他们将学会如何通过调整PID参数来优化系统的响应速度、稳定性和准确性。这不仅有助于学生在未来的工作中设计出性能更优的控制系统,也能够锻炼他们在面对复杂问题时,如何将理论知识与实践经验相结合的能力。 总而言之,PID算法控制实验是自动化控制教育中不可或缺的一环。它不仅为学生提供了一个理论与实践相结合的学习平台,更是培养他们解决实际问题能力的重要途径。通过亲自参与实验,学生们将对PID控制器的设计、调试和优化过程有一个全面的理解,为他们将来成为自动化控制领域的专业人才打下坚实的基础。
2025-05-12 15:22:26 528KB 算法控制实验
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In this session we are going to talk about how to use the most-common control algorithm (PID) and some tips and trics to improve the performance, tune, find loop rates, etc
2023-04-20 15:26:39 3.58MB labview
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CPG 神经电路被识别之后,许多学者通过各种方法模拟神经元和神经键(突触),建立 CPG 模型,描述或模拟 CPG 的行为及动态特性,如采用非线性微分方程、VLSI 硬件电路、人工神经网络、拓扑图等。从工程上讲,CPG 神经电路可以看作由一组互相耦合的非线性振荡器组 成的 分布 系统, 通过相 位耦合 实现 节律信号发生 。改变振荡器之间的 耦合 关系 可以产 生具有 不同相 位关 系的时空序列 信号,实现不同的运动模式。 与其他类型的机器人相比,四足机器人具有良好的运动灵活性和优异的环境适应 性,是步行机器人领域中的研究热点。近年来,研制具有高动态性、高适应性、高稳 定性、高负载能力的高性能四足机器人成为仿生机器人技术领域主流的研究方向。作 为一种典型的强耦合非线性复杂动力学系统,四足机器人模型结构复杂,关联因素众 多,许多基础理论与关键技术有待深入研究。本文以提高四足机器人的环境适应性和 运动稳定性为目的,围绕四足机器人的仿生机构设计、仿生运动控制理论与方法、运 动控制系统构建等关键技术问题展开研究。
2023-04-13 13:55:09 78.94MB 算法 数学 毕业设计
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文中分别以板球系统和PID算法作为控制系统和控制方法,旨在研究在自动控制领域,利用机器视觉手段采集图像数据的速度和精度能否满足系统高精度控制的需求,采用控制变量法对图像采集频率、图像颜色阈值等参数进行调节,计算图像矩获取板球位置,得出各给定参数在合适范围内时,机器视觉的手段能够满足板球在平板上的位置高精度控制的数据采集需求的结论。
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stm32利用PID算法控制编码电机keil5程序,内含QT上位机串口接口函数,测试成功。 全部文件均打包在压缩包中。
2023-02-24 11:09:57 5.76MB stm32 pid 电机
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PWM原理 控制算法 控制技术 自动化
2023-02-09 15:30:49 450KB PWM原理 控制算法 控制技术 自动化
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MPC控制 对于审稿人: MPC模型的详细信息。 初始状态和参考轨迹 Eigen::MatrixXd transformGlobal2Vehicle ( double x, double y, double psi, const vector< double> & ptsx, const vector< double> & ptsy) { assert (ptsx. size () == ptsy. size ()); unsigned len = ptsx. size (); auto waypoints = Eigen::MatrixXd ( 2 , len); for ( auto i = 0 ; i < len; ++i) { waypoints ( 0 , i) = cos (psi) * (ptsx[i] - x) + sin (psi) * (pts
2023-01-09 21:43:10 4.95MB C++
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在目前的 Simulink 模块中没有找到关于 BP 神经网络的封装,所以说单独使用不能完美的进行设计仿真,这时用到了S函数来连接MATLAB与Simulink的程序,神经网络学习算法于此构造,学习速率为 xite,惯性因子为 alfa,隐含层加权系数为 wi,输出层加权系数为 wo,完成仿真前首先要初始化,仿真开始后首先建立一个传递函数,然后对其进行离散化提取出分子和分母,三个输出分别对应 PID 参数中的Kp、Ki、Kd,然后是对参数的不断更新,该环节反复进行,每次数据方向传播回来后与之前的误差对比,在所有的运行过程中每个神经元的权值和阀值都会自动调整,直到取得最佳解或者达到指定次数才会停止更新。
2022-12-31 09:33:08 15KB 神经网络 算法 文档资料 人工智能
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【老生谈算法】控制系统稳定性分析的Matlab实现.doc
2022-12-06 21:57:31 15KB 控制系统 matlab
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达林算法控制器在matlab中的仿真运用,相关仿真图及程序设计
2022-05-30 14:41:28 335KB 达林算法
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