基于MC9S12XS128的自由摆平板模糊PID控制系统研究

以16位单片机MC9S12XS128为控制核心,选用MMA8452三轴的数字加速度传感器作为系统的检测模块,设计和实现了基于自由摆平板的跟踪运动控制系统;选用混合式步进电机作为执行机构,实现平板的倾角调节.针对步进电机的高度非线性特点,设计和实现了模糊PID控制器来完成步进电机运动的位置控制.试验结果表明,所设计的控制器能在一定范围内满足系统的动、静态特性控制要求.     

步进电机远程控制系统设计

设计了基于单片机和Visual Basic6.0的步进电机远程控制系统,实现了对步进电机转向、加速、减速、停止控制;系统采用STC89C52RC单片机为控制器,采用ULN2003为步进电机驱动器,利用串行通信实现上位机与下位机通信;给出了系统的硬件和软件设计,采用仿真实验验证表明系统能实现对步进电机的远程控制。     

基于SPCE061A的步进电机控制系统设计

设计了一种利用凌阳SPCE061A单片杌和微机控制步进电机的控制系统,采用上、下位机控制步进电机的多种运行方式.程序采用模块化设计,通过PC机容易实现各功能设置.系统实现了对步进电机正反转控制以及步进电机的速度控制,并具有功能完善、运行稳定、可靠性高、高性价比等特点.     

基于DSP的四相步进电机控制系统设计

本系统拟采用DSP控制四相步进电机的设计。首先,系统主要控制器为TMS320F28335,采用DSP输出PWM脉冲波经过脉冲分配电路、光电隔离电路和功率放大电路来对步进电机进行驱动;其次,通过电流采样电路、A/D转换器和过电流保护电路控制步进电机,从而增强步进电机的稳定性、系统的可靠性和抗干扰能力;最后,无线控制模块控制步进电机的运行状态。对DSP 在步进电机控制系统中的进一步应用提供了借鉴。     

基于PID的流量调节阀的设计

针对流量控制,设计了一种结构简单、控制方便、精度高的基于PID的流量调节阀。流量调节阀主要由手动平衡阀、流量传感器、步进电机和控制器四部分组成,控制器采用PID算法控制步进电机。检测步进电机电流的大小不仅能确定手动平衡阀是否到达了极限调节值,也可以防止过电流损坏电机。实验测试中,用PC机对输出流量值进行设定和对流量调节阀的控制效果进行分析。通过反复试验,证明了输出的流量值能准确快速的跟随设定值的变化而变化。研究表明,基于PID的流量调节阀能实现高精度的流量控制。     

基于单片机控制步进电机恒变速系统的设计

各种步进电机专用开发系统,适用于数控机床及某些特定条件及系统。本文通过单片机为开发平台,对步进电机进行控制,主要介绍步进电机控制器、驱动电路和LED显示电路的设计,其中在步进电机控制器的设计中,重点阐述脉冲产生电路以及对速度的控制,实现对步进电机速度精确控制的开发系统。     

基于STM32的微型步进电机驱动控制器设计

设计了一种微型步进电机驱动控制器,通过上位机界面修改步进电机转速、旋转角度、细分系数。该设计以STM32F103T8U6作为主控制器,以A4988步进电机驱动设备,上位机串口界面作为人机接口界面,详细分析步进电机驱动设备的工作原理、各部分接口电路以及控制器设计方案。通过实物设计实现了步进电机转速、正反转任意角度和细分系数的控制,并通过精确计算步进脉冲个数实现了任意旋转角度的精确控制,该驱动控制器步进角度精度高达0.112 5度。     

血液凝固分析仪的多步进电动机控制系统设计

设计了一种新型三层构架的多步进电机控制系统,以实现血凝仪内部各个机械装置的多轴运动控制.阐述了系统的3个组成部分,重点对系统的中间主控协调层及下位节点的硬件及软件进行设计.上位采用PC机;中间层采用了基于ARM Cortex-M4内核的Kinetis K60控制器;下位节点采用MC9S12XSI28微控制器为控制核心、SLA7078MR为步进电机驱动主芯片,并结合CAN总线,通过中间层实现上位机和下位节点的通信.经连续运行测试证明,系统运行稳定,具备良好的实时性和可靠性,可为以步进电机控制系统为基础的多轴控制装置的开发提供可靠的解决方案.     

嵌入式步进电机控制系统的设计与实现

介绍了步进电机的工作原理,提出了步进电机嵌入式设计方法,采用先进的ARM控制器,实现了软件与硬件相结合的控制方法,用软件代替脉冲分配器,达到了对步进电机的最佳控制。     

基于FPGA的步进电机控制器设计

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移的特殊电机,每改变一次通电状态,步进电机的转子就转动一步.目前大多数步进电机控制器需要主控制器发送时钟信号,并且要至少一个I/O口来辅助控制和监控步进电机的运行情况.在单片机或DSP的应用系统中,经常配合CPLD或者FPGA来实现特定的功能.本文介绍通过FPGA实现的步进电机控制器.该控制器可以作为单片机或DSP的一个直接数字控制的外设,只需向控制器的控制寄存器和分频寄存器写入数据,即可实现对步进电机的控制.     

基于PC104总线与MCX314As芯片的运动控制器设计

在分析数控系统和运动控制器的发展现状及存在问题的基础上,探讨以MCX314As运动控制芯片为核心、基于PC104总线的运动控制器。介绍PC104总线、MCX314As运动控制芯片以及运动控制器功能特点和运动控制器的硬件及软件系统设计,给出运动控制器控制两轴数控伺服驱动器及电机的插补应用实例。并对直线插补的跟踪误差进行分析。实验结果表明,运动控制器可以对设定轨迹进行两轴插补驱动,并且控制效果良好。     

基于PC104的时序控制系统设计

结合上位计算机和下位PC104嵌入式控制器,实现一种以PC104为核心的时序控制系统设计。在该设计中,下位PC104嵌入式控制器以黑箱模式工作,完成实时性要求较高的时序控制任务,上位计算机经由以太网与控制器进行通信,完成整个系统的远程监控。应用结果表明,该系统具有实时性高、可靠性高、配置灵活、功能重构性强的特点,能为各子系统提供安全可靠的时序控制。     

转塔伺服系统的控制及仿真

介绍了一种实用的基于PC/104计算机控制系统,针对转塔伺服系统参数整定麻烦,要求精度高的问题,对其进行建模,提出了一种寻找控制器参数的方法。利用非线性PID 控制器来实现对转塔伺服系统的高精度伺服跟踪控制,其中非线性控制器中的参数由遗传算法寻优获得,它既可快速地跟踪目标,又没有太大超调。仿真结果证明,该方法寻到的参数, 可使系统运行平稳、响应迅速、精度高。     

基于Windows CE3.0的嵌入式控制器研究

嵌入式控制器硬件平台采用PC/104微处理器模块，PC/104微处理器和外围设备构成堆栈式结构。Windows CE3.0为嵌入式控制器提供了功能强大的实时操作系统。文章详细分析了Windows CE3.0的特点，根据工业控制对控制系统在网络通信、组态软件、开放性和可靠性方面的要求，设计出适合工业环境的基于Windows CE3.0的嵌入式控制器。     

基于PC/104总线的多功能扩展通信模块的设计

在控制系统中进行现场控制的PC/104总线计算机往往需要以多种方式、同多种节点通信。本文介绍了按照PC/104标准开发带有四个串行口(两个RS-232、两个RS-485)和一个CAN总线接口的多功能、通用型扩展通信模块的方法,设计中所有的控制逻辑都由一块CPLD实现,CAN控制器与104总线之间的时序也由CPLD调整。     

基于PC-104的运动控制器核心算法研究及实现

采用PC-104作为运动控制器,实现三轴转台的位置闭环控制,其中关节角的多项式插补算法和增量型积分分离PID控制算法是研究的重点.详细阐述算法思想,给出数学方程,制定程序控制流程,编写算法程序.在Matlab/Simulink搭建的永磁同步电机位置闭环控制程序框图中进行仿真并加以验证.仿真结果表明:三轴转台位置闭环控制系统在该算法调节下具有良好的伺服性能.     

基于图像视觉伺服的模糊比例积分微分控制系统

针对传统比例积分微分(PID)参数难整定、控制性能不理想等问题,将模糊控制理论与PID控制器相结合,构成模糊PID控制器。采用Eye-to-Hand视觉模型,引入图像视觉伺服机制,通过图像获取误差信号来实现对PID控制器三个参数K_p、T_i和T_d的实时在线自适应调整。最后在以PC机、CompactRIO、NI-9401、互补金属氧化物半导体(CMOS)摄像头、电机驱动器及无刷直流(DC)电机组成的打孔机视觉伺服运动控制系统上完成了实验。结果表明,基于图像的视觉伺服模糊PID控制器相对于传统PID控制器响应速度提高了60%,超调量降低了80%,鲁棒性也更好;不仅能提高孔的定位精度,还能边加工边检测。     

基于TCP/IP的天文射电望远镜节点控制器研制

在天文观测领域中,我国正在积极筹建FAST项目。基于TCP/IP的天文射电望远镜节点控制器用于FAST项目的10〖DK〗∶1缩比模型系统中,根据控制器实际功能需求,确定了以LPC2338为主控芯片的总体设计方案。硬件方面,设计了网络接口模块、电机控制模块、位置采集及数据存储等模块的电路。软件方面,实现了基于TCP/IP的工业以太网接口通信功能,接收的主控上位机指令控制促动器电机,使整个球状反射面精确动态成型,同时可采集反射面单元信息并实时回传给上位机。本控制器通过实际运行与测试,达到设计要求,为FAST项目的实施起到了良好的推动作用。     

单片机和CPLD的望远镜伺服控制器设计

设计基于高速单片机C8051F120和CPLD的高精度大型望远镜的伺服控制器,由单片机实现闭环控制算法、上位机通信和LCD显示控制,CPLD实现增量式编码器计数、电机驱动波形发生以及I/O接口。该控制器可独立进行电机控制,也可配合上位机进行控制,具有实时性和抗干扰能力强、成本低、调试方便等特点。     

Optimal tuning of PI coefficients by using fuzzy-genetic for V/f controlled induction motor

This paper presents a novel speed control scheme of an induction motor using genetic-fuzzy logic. The aim of this paper is to improve a new method of the optimal tuning of proportional integral controller coefficients in the off-line control of a induction motor.

The V/f control, which realizes a low cost and simple design, is advantageous in the middle to high-speed range. Its torque response depends on the electrical time constant of the motor and adjustments of the control parameters are not need. Therefore, V/f control of induction motor is carried out. Space vector pulse width modulation with V/f is used for controlling the motor. Because, it includes minimum harmonics according to the other PWM techniques. In this paper, the first step is the identification of the system via fuzzy logic, using performance value (1/(1 + maximum overshoot and settling time)) obtained from the application circuit for different K_p–K_i pairs. In the second step, the purpose is to find the optimum controller coefficients using the fuzzy model as the objective function via genetic algorithms. A digital signal processor controller (dsPIC30F6010) was used to carry out control applications. Then, the proposed method is compared with Ziegler–Nichols method.