在进行温度控制系统设计的计算机控制技术课程设计时,首先需要明确设计的主体对象为电炉。电炉温度控制的核心在于通过可控硅控制器调整热阻丝两端的电压,改变流经热阻丝的电流,进而影响电炉内的温度。在这一过程中,可控硅控制器的输入电压范围为0至5伏,且与电炉温度0至300℃之间存在对应关系。此外,温度传感器的测量值也会落在同样的电压范围内。对象的特性是积分加惯性系统,其时间常数T1为40秒。 课程设计的主要任务包括:设计计算机硬件系统并画出相应的框图;编写积分分离PID算法程序,并实现从键盘输入PID参数(比例系数Kp、积分时间Ti、微分时间Td、采样时间T以及积分分离系数β)的功能;进行计算机仿真,编写仿真程序,分析Td改变时对系统超调量的影响;撰写详细的设计说明书,说明书应涵盖设计任务、方案比较、系统滤波原理、硬件原理及电路图、软件设计流程及源程序、调试记录与结果分析、参考资料等,并附上芯片资料、程序清单;最后进行总结。 在这一设计过程中,PID控制算法作为核心算法,对控制系统的设计至关重要。PID控制是一种广泛应用于工业过程控制的算法,它包含比例(P)、积分(I)、微分(D)三个环节。其中,比例环节负责根据当前偏差产生控制量以消除误差;积分环节可以消除稳态误差,提高控制精度;微分环节则对系统快速反应、减少超调并提高系统稳定性。然而,在某些情况下,为避免积分环节引起的振荡和系统响应慢的问题,可采用积分分离策略,即在偏差较大时取消积分作用,转而采用PD控制快速稳定系统;而当偏差降低到一定值时再加入积分作用。 为实现PID控制算法,通常需要利用计算机硬件系统进行辅助。硬件系统不仅包括温度测量装置(如热电偶)和控制执行装置(如可控硅控制器),还需要有计算和控制中心,这通常是由单片机或者微处理器来担任。通过编程将PID控制算法嵌入到计算机硬件系统中,单片机能够根据实时采集到的炉温信息,计算出控制信号,快速调节电炉温度至设定值。 在设计过程中,还会用到Matlab软件进行仿真,模拟实际工况,分析控制参数如Td改变对系统超调量的影响。这一步骤对于预测系统行为、优化控制策略至关重要。通过仿真可以预知在不同控制参数下系统可能出现的响应情况,从而在实际搭建系统前做出调整。 一个完整的温度控制系统设计不仅包含了硬件的选择和搭建,还需要软件层面的程序编写和算法实施。此外,系统仿真和数据分析同样重要,它们能够帮助设计者更好地理解和预测系统行为,为实际应用奠定基础。通过这一系列的步骤,可以实现一个高效、稳定、精确的温度控制系统。
2025-06-16 12:00:33 542KB
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ZYNQ平台LwIP TCP通信:PL至PS DDR3数据传输与PC端交互控制技术指南,ZYNQ平台LwIP TCP通信:PL至PS DDR3数据传输与PC端交互控制技术指南,ZYNQ平台基于LwIP实现TCP数据通信,PL端产生数据传递到PS端的DDR3,再利用LwIP通过TCP传输到PC端。 实测数据吞吐量能到达到500Mbps左右,最高能到700M 长达一小时的视频,从硬件设计的注意事项,到软件设计的思路都包含了。 新增: ①Vivado 硬件BD设计搭建过程 ②LwIP速率优化 可以利用本套代码,实现图像传输、ADC数据传输、PC端数据交互控制等等。 注意:提供一定的技术指导,但是需要有一定的FPGA基础、C基础、ZYNQ基础(知道ZYNQ整体架构,怎么数据通信)。 ,核心关键词:ZYNQ平台; LwIP; TCP数据通信; PL端到PS端; DDR3; 数据吞吐量; 硬件设计注意事项; 软件设计思路; Vivado硬件BD设计搭建; LwIP速率优化; 图像传输; ADC数据传输; PC端数据交互控制。,ZYNQ平台LwIP TCP通信与数据传输技术指导
2025-06-15 03:51:57 915KB
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基于改进麻雀搜索算法的MPPT追踪控制:全局优化与局部寻优的双重策略研究,利用麻雀搜索算法的优化方法与实现:改进的MPPT追踪控制技术,利用改进的麻雀搜索算法实现部分遮光光伏MPPT追踪控制,在原有的SSA算法公式中,为了避免算法后期导致MPPT的较大幅度振荡,在发现者公式中加入线性递减因子。 为了使算法不至于收敛太快以至于追踪不到全局最优解,修改加入者位置更新公式,加入随机数矩阵使得位置更新过程更加随机化,同时为了使算法后期进行局部寻优,在加入者位置更新公式中同样加入了线性递减因子,以减小算法后期的位置变化范围,提高算法的搜索精度。 提供操作视频,参考文献和仿真模型,matlab2018b以上版本可以打开 ,核心关键词:麻雀搜索算法; MPPT追踪控制; 线性递减因子; 位置更新公式; 随机数矩阵; 操作视频; 参考文献; 仿真模型; Matlab2018b以上版本。,基于改进麻雀搜索算法的光伏MPPT追踪控制研究:引入线性递减因子与随机数矩阵优化
2025-05-21 16:51:40 529KB
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智能控制技术复习考试题课后答案.docx
2025-05-12 15:06:01 9.03MB
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基于ADRC自抗扰控制的电机转速控制Simulink仿真 1.一阶ADRC 2.二阶ADRC 3.可添加粒子群优化自抗扰控制参数, ,基于ADRC自抗扰控制技术的电机转速控制及Simulink仿真:一阶与二阶ADRC参数优化与实验研究,基于ADRC自抗扰控制的电机转速控制及其Simulink仿真研究:一阶与二阶ADRC的对比及参数优化方法,核心关键词:一阶ADRC; 二阶ADRC; 电机转速控制; Simulink仿真; 粒子群优化自抗扰控制参数,基于ADRC的电机转速控制Simulink仿真:一阶与二阶对比优化
2025-05-09 16:38:13 1.82MB 开发语言
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自抗扰控制技术:Boost与Buck变换器的Matlab Simulink仿真与C语言代码实现,"自抗扰控制技术在Boost与Buck变换器中的应用与仿真分析",自抗扰控制Matlab Simulink,ADRC仿真与技术文档。 有以下文件 1,Boost自抗扰仿真,与自抗扰基本原理ppt,加最基本的Boost开环仿真与闭环仿真,pi控制参数,与自抗扰对比。 2,Boost自抗扰2阶ADRC,仿真文件。 二阶自抗扰ADRC传递函数推导,与二阶离散化文件,通过自抗扰对一阶传递函数进行控制的文件。 3,Buck变器基本仿真,从开环到闭环一步一步搭建,到pi参数设计与伯德图程序代码,详细的技术文档,控制量匹配情况,扰动公式都是用mathtype敲好的。 4,二阶Buck变器自抗扰控制仿真,与详细技术文档,负载跳变稳定性更好,闭环带宽测试。 5,自抗扰传递函数推倒公式与Matlab 6,从pid到二阶adrc自抗扰控制器,C语言代码一阶adrc,二阶adrc离散化,详细的介绍文档。 参考文献加LLC,等dcdc变器自抗扰仿真。 仿真是自己一步一步搭建的,每一步仿真都有,技术文档和方案公式都用w
2025-05-06 21:19:01 4.16MB
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基于Simulink仿真的永磁同步电机模型预测电流控制技术研究,永磁同步电机模型预测电流控制Simulink仿真设计与实现,永磁同步电机模型预测电流控制Simulink仿真 ,核心关键词:永磁同步电机;模型预测电流控制;Simulink仿真;永磁同步电机模型预测控制;电流控制。,永磁同步电机模型预测电流控制的Simulink仿真研究 永磁同步电机(PMSM)由于其高效能、高可靠性和良好的动态性能,在现代工业和电动汽车领域得到了广泛的应用。随着电力系统的发展和智能化进程的推进,对电机控制技术的要求也越来越高。模型预测电流控制(Model Predictive Current Control,MPCC)技术因其优秀的控制性能,尤其是在处理非线性系统、多变量耦合以及限制约束问题上的优势,已成为研究热点。Simulink作为一个强大的仿真平台,提供了一种有效的方式来模拟电机控制系统,从而在设计阶段预测和验证系统行为。 Simulink仿真模型通常包括电机模型、控制策略和相关的功率电子接口。在永磁同步电机模型预测电流控制的Simulink仿真设计与实现中,首先要建立一个精确的电机数学模型,这包括电机的电感、电阻和反电动势等参数的准确建模。模型预测电流控制策略需要通过定义一个性能指标函数,并结合电机的运行状态和预测模型来计算最优的控制输入。此外,必须考虑电机运行中的各种限制,如电流、电压的限制,以及保护装置的响应时间等。 在仿真过程中,算法的有效性、稳定性和动态响应特性是评估控制策略的关键指标。通过与传统的PI控制等方法的对比,模型预测控制展示了在跟踪精度、抗干扰能力和快速响应等方面的优势。然而,模型预测控制在实时应用中可能会遇到计算量大和延迟问题,因此在设计时需要优化算法,比如使用并行计算和简化预测模型等技术来提高仿真效率。 在实际应用中,对于永磁同步电机模型预测电流控制技术的深入研究将有助于电机控制系统的优化设计,从而提高整个电力系统的性能。这对于推进电力电子技术的智能化和绿色化,以及促进电机驱动系统的可持续发展具有重要意义。 由于电机驱动系统在工业生产和日常生活中扮演着核心角色,因此相关的技术研究不仅具有学术价值,更具有广泛的应用前景。对永磁同步电机模型预测电流控制技术的深入探究,无疑将推动相关领域的技术革新,为提升工业和电动汽车的能效水平和控制精度开辟新的道路。 通过对永磁同步电机模型预测电流控制技术的研究以及基于Simulink的仿真设计与实现,可以为电机控制系统的开发提供有效的理论基础和实践指导。这不仅能够帮助工程师更好地理解和掌握电机及其控制系统的行为,也为未来电机驱动技术的发展奠定了坚实的基础。
2025-05-05 18:15:32 922KB xhtml
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自动驾驶控制技术:基于PID&LQR控制路径跟踪的Simulink与Carsim联合仿真研究报告,自动驾驶控制:基于PID&LQR控制路径跟踪的Simulink与Carsim联合仿真研究报告,自动驾驶控制-PID&LQR控制路径跟踪仿真 Simulink和Carsim联合仿真,横向控制为前馈+反馈lqr,纵向为位置-速度双PID控制 对于减小误差,可以联合后轮转向 四轮转向算法(小店中有) 下图为Simulink模型截图,跟踪效果,误差等 提供模型文件,包含, ,核心关键词: 1. 自动驾驶控制 2. PID控制 3. LQR控制 4. 路径跟踪仿真 5. Simulink联合仿真 6. Carsim联合仿真 7. 前馈+反馈LQR横向控制 8. 位置-速度双PID控制 9. 减小误差 10. 四轮转向算法 以上关键词用分号分隔为:自动驾驶控制; PID控制; LQR控制; 路径跟踪仿真; Simulink联合仿真; Carsim联合仿真; 前馈+反馈LQR横向控制; 位置-速度双PID控制; 减小误差; 四轮转向算法。,自动驾控仿真的PID&LQR联合控制路径跟踪研究
2025-04-25 11:10:55 1.27MB
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内容概要:本文详细探讨了DAB(双有源桥)的DPS(双极性移相)控制技术,特别是在200V输入、24V输出、5:1变压器变比和50kHz开关频率的具体应用场景。文章首先分析了基本参数及其对系统的影响,随后介绍了移相控制的基本原理和实现方法,包括理论计算、代码实现以及实际应用中的注意事项。文中还讨论了开关频率的选择依据、开关损耗的估算、硬件设计中的挑战(如MOSFET的Vds应力和RCD缓冲电路的设计)、以及闭环控制策略(如增量式PI调节)。此外,作者分享了一些实践经验,强调了理论与实际调试相结合的重要性。 适合人群:从事电力电子、电源管理领域的工程师和技术爱好者,特别是对DAB DPS控制感兴趣的研究人员。 使用场景及目标:适用于需要理解和实现高效、稳定的DC-DC变换器的设计场合,帮助读者掌握DAB DPS控制的关键技术和调试技巧,提高电源系统的性能和可靠性。 其他说明:文章不仅提供了详细的理论推导和代码示例,还结合了丰富的实践经验,使读者能够更好地应对实际项目中的各种挑战。
2025-04-23 22:46:59 238KB
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深度探索四旋翼无人机内外环滑模控制技术:基于Simulink与Matlab的仿真实践与学习指南,四旋翼无人机滑模控制算法:Simulink与Matlab仿真实践及参数调优指南,内外环控制器学习手册,四旋翼滑模控制,simulink仿真,matlab仿真,参数调已经调好,可以自行学习,包涵内外环滑模控制器 ,四旋翼滑模控制; Simulink仿真; Matlab仿真; 参数调优; 内外环滑模控制器,Matlab四旋翼滑模控制与内外环仿真实验 在现代航空科技领域中,四旋翼无人机由于其独特的结构设计,具备垂直起降、灵活操控及稳定悬停等特性,被广泛应用于航拍摄影、农业监测、灾害侦查等多个领域。然而,四旋翼无人机的飞行控制系统设计复杂,对算法的精度和稳定性有着极高的要求。其中,滑模控制技术因其鲁棒性强、对系统参数变化和外部扰动不敏感等优势,成为了实现四旋翼无人机精确控制的重要技术手段。 Simulink和Matlab作为强大的工程仿真工具,能够提供直观的图形化界面和丰富的仿真库,使得开发者能够更加便捷地对控制算法进行设计、仿真和调试。基于Simulink与Matlab的仿真平台,不仅可以有效地模拟四旋翼无人机在不同飞行条件下的动态行为,而且还能在仿真过程中实时调整控制参数,优化控制策略。 滑模控制算法的核心思想在于设计一个切换函数,使得系统的状态能够沿着预设的滑动平面运动,即使在存在建模不确定性和外部扰动的情况下,也能够快速、准确地达到预定的稳定状态。在四旋翼无人机的控制中,滑模控制技术主要用于解决机体的稳定控制问题,即通过实时调整电机的转速来控制无人机的姿态和位置。 该指南详细介绍了内外环滑模控制技术在四旋翼无人机上的应用。内外环控制策略中,内环通常用来控制无人机的角速度,确保其快速响应;外环则负责位置控制,确保无人机能够按照期望的路径飞行。内外环结合的控制策略能有效解决无人机在飞行过程中可能遇到的动态变化和不确定性问题。 学习指南中还特别强调了参数调优的重要性。在实际应用中,开发者需要根据无人机的具体物理参数和飞行环境,通过仿真平台对滑模控制器的关键参数进行细致调整。这样的调整能够确保控制算法在不同的飞行场景中都能保持最佳性能。 此外,本指南还提供了丰富的学习资源,包括四旋翼无人机滑模控制技术的研究文献、仿真案例以及详尽的仿真实验操作步骤。通过这些资料,即便是初学者也能够系统地学习和掌握四旋翼无人机滑模控制技术的设计方法,并通过实际的仿真操作加深理解,提升自己的工程实践能力。 由于四旋翼无人机在各行各业的广泛应用,对于工程师和研究人员来说,掌握滑模控制技术将大有裨益。本指南作为学习和实践的宝典,不仅有助于推动无人机技术的创新发展,也为相关领域的技术研究和产品开发提供了坚实的技术支撑。
2025-04-15 18:30:51 1.21MB
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