工业锅炉分布式控制系统设计

针对某工业燃煤锅炉的工艺流程和控制要求,设计了一套基于现场总线技术的锅炉分布式计算机控制系统.给出了控制系统的总体结构,设计了锅炉燃烧系统和公共水系统的下位机控制程序,开发了上位监控软件和监控画面,并通过Profibus总线实现了现场控制站和变频器间的数据通信.现场运行结果表明,所设计的锅炉分布式控制系统运行稳定可靠,取得了较好的控制效果.     

基于PCL724卡的多传感器采集控制系统的研制

基于PCL724卡建立了多传感器采集控制系统模型,实现了对工业现场各种传感器的采集和对工业现场的有效控制。给出了PCL724卡的特性、系统硬件设计、软件设计以及相应的软件编程实例。现场运行结果表明,该系统可以满足传感器采集的实时性和准确性要求。     

基于STM32的分布式步进电机控制系统设计

针对多步进电机控制系统的要求,设计了基于STM32及MSP430的分布式多步进电机控制系统,采用了USB及CAN的通信方式。文中详细阐述了系统的总线拓扑结构、软硬件设计、USB驱动程序设计及步进电机加减速特性的设计,实现了对多个步进电机的分布式控制。     

煤矿防水闸门控制系统的设计与实现

安全和可靠地实现煤矿防水闸门的控制是闸门设计的关键。针对防水闸门控制系统的控制需求．该文提出了基于现场控制层和远程控制层的两层控制体系结构,并采用先进的现场总线和工业以太网总线技术加以实现。该系统已经在冲华神东相关矿井中投入使用,取得了良好的运行效果。     

风力发电机试验电源监控系统设计与实现

风力发电机试验电源系统复杂,需要利用监控系统来检测控制系统的运行状态并完成各项试验。基于可编程逻辑控制器(PLC)和组态软件WinCC,设计风力发电机试验电源监控系统。PLC与变频器的控制器完成对现场设备状态检测与控制。WinCC与PLC通过工业以太网通信,与DSP通过CAN总线通信。为实现WinCC与DSP通信,基于OPC设计CAN通信接口程序。使用WinCC建立监控界面,使画面随现场实际情况动态显示。监控系统应用于无锡航天万源新大力电机有限公司风力发电机试验系统中,运行稳定、安全性高。     

200kVA矿用机车交流传动系统的研制

介绍了200 kVA 矿用机车交流传动系统的设计与实现,控制系统采用了专门应用于电机控制的数字信号处理器 TMS320F240,基于空间矢量(SVPWM)脉宽调制方式。工矿运输现场运行试验表明,该系统可满足矿用机车的设计要求,起动转矩大,响应速度快,运行平稳可靠。     

基于SDN和集成学习的工业控制网络安全防护系统

针对工业控制网络通信信息安全与稳定问题,设计一种基于SDN和集成学习的工业控制网络安全防护系统。该系统采用SDN技术,分为物理层、现场层、转发层、控制层和应用层等5个层次。物理层包含现场终端设备;现场层通过控制模块与操作员站实现对现场终端的控制;转发层使用SDN交换机进行通信数据传输,并将数据镜像传输至应用层进行安全分析;控制层中的SDN控制器管理和控制SDN交换机,并执行应用层下发的安全防护策略;应用层利用集成学习算法对工业控制网络进行入侵行为检测,通过安全响应模块分析入侵信息并选择相应的防御机制。实验结果表明,所设计系统满足工业控制网络通信的实时性要求,能准确地实施入侵检测,从而保障工业控制网络的安全性和正常通信。     

改进的网络控制系统安全保障技术方案

安全可靠性是网络控制系统所面临的主要问题之一。本文针对该问题,设计了一种新的网络控制方案。该方案利用工业现场主控台的网络隔离及内核网卡NDIS中间层过滤技术,实现控制系统的网络隐蔽保护。实验结果表明,这不仅减轻了控制器的通讯负担,提高了系统的控制实时性,而且有力保障了整个系统的安全和可靠性。     

基于DSP和CAN总线多轴电机控制系统

现代工业系统的高度复杂,多个伺服电机的联动控制得到了广泛的需求。针对多电机在运动中难以保持同步的问题,设计并实现了基于DSP和CAN总线的多轴电机控制系统。该系统选择TMS320F28335作为运动控制器的核心芯片,通过以太网接口与PC机进行通信,并利用CAN总线对多个伺服驱动器进行同步控制,完成系统硬件的搭建;同时将交叉耦合模糊PID算法引入到系统中,并在MATLAB仿真中实现了该算法。初步完成系统的软硬件设计,仿真结果表明算法的有效性。     

智能轮式移动机器人嵌入式控制系统设计

为了优化智能轮式移动机器人的控制系统,提出了一种基于ARM微处理器和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的嵌入式控制系统.硬件部分采用以ARM和CPLD为核心的模块化设计,软件部分采用实时操作系统μC/OS-Ⅱ,并设计了电机速度调节的控制算法.实现了对机器人驱动电机、超声传感等任务模块的系统控制.仿真和运行实验结果表明,系统运行稳定,控制灵活,达到预期的设计目标.     

基于虚拟仪器技术的伺服电机测试系统设计

虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术两门学科的结晶,在此将现代虚拟仪器技术应用于船载测控雷达直流电机测试,设计了船载测控雷达直流伺服电机的在线测试系统,使用PID控制算法控制定标参量,通过TCP/IP协议实现了测试数据的远程共享和用户对测试系统的远程操控。该系统可以实现直流电机的负载控制以及对扭矩、转速、功率以及温度的实时监测。     

手术动力装置微电机的测功机的研究

手术动力装置是临床的重要器械,它的电机的性能直接关系到病患的生命,所以对手术动力装置微电机的测功机的研究就显得尤为重要。基于windows平台,以STC单片机为数据采集系统,配合必要的传感器和驱动电路及信号调理电路,应用模糊控制PID算法,开发手术动力装置微型电机的测功机主控系统。该系统完成了数据采集、处理、显示和报警等功能。     

DSP在三相交流异步电动机调速系统中的应用

为了让交流电机的控制系统具有良好的调速性能,完善其功能的实时性,文中设计了基于DSP的交流电机矢量控制系统。该系统使用了TI公司的专门用于电机控制的芯片TMS320F2812,设计了硬件电路;软件采用专门用于DSP编程的CCS3.3版本。实验结果表明,该系统具有很好的速度跟踪实时性和准确性。     

基于多率采样的永磁同步电机控制方法设计

在工业自动化领域,永磁同步电动机在中小功率控制系统中发挥着重要作用。本项目采用多采样率方法构建永磁同步电机控制系统,其主要解决的问题包含多采样率下的速度及参数辨识、永磁同步电机多采样率滑模变结构控制系统设计。     

无刷直流电机变频调速控制系统仿真研究

针对如何才能获得无刷直流电机的优良调速性能这一问题,设计了一种闭环控制系统,速度反馈控制使电机的运行性能更加稳定,控制器单元向逆变器提供脉宽调制信号、开关管的开关次序,从而实现了变频调速控制。此系统在Matlab/Simulink平台上进行了模型搭建及仿真,数值仿真结果表明,文中控制系统具有良好的可行性及有效性。     

基于MATLAB App Designer的牵引电机滚动轴承可靠性评估系统设计

牵引电机滚动轴承在运行过程中由于存在载荷不均匀和运行环境恶劣的问题,需要评估地铁车辆牵引电机滚动轴承的可靠性.文中基于MATLAB App Designer对牵引电机滚动轴承可靠性评估系统进行了设计开发.通过提取振动信号的时域、频域特征指标,利用主成分分析法进行特征融合.将融合后的特征指标作为威布尔比例故障率模型的响应...     

水产养殖物联网监控系统的设计

针对蓝色经济区水产养殖粗放式管理现状,设计了新型水产养殖物联网监控系统。该系统的传感器节点负责水质数据采集功能,并通过Zigbee无线传感器网络将数据发送给汇聚节点,汇聚节点通过GPRS模块接入Internet网络,将数据传送至远程监控中心。同时监控中心设置的各项参数通过Internet和汇聚节点传到采用PIC单片机的控制节点,实现水质的自动控制。监测中心软件采用C＋＋ Builder开发,为用户提供形象直观的实时数据监测平台。经过在日照市某水产养殖基地的试用,系统性能满足水产养殖水质监控的应用要求。     

光学遥感器偏流调焦控制单元集成仿真测试系统

为了实时监测空间光学遥感器偏流调焦机构控制单元的工作状态,测试其性能及可靠性,设计了一种集偏流与调焦控制单元仿真测试于一体的系统。该系统并行采集控制单元的多路控制信号,基于频率检测和幅值检测的模型应用FPGA进行逻辑分析,提取控制信号的频率、幅值、转向等检测信息和编码器反馈信息;检测信息通过PCI总线传输给计算机存储和显示,闭环控制反馈信息发送给控制单元。经过信号采集实验表明:该系统能够并行采集与处理工作频率1kHz、控制电压12V的8路控制信号,由计算机实时显示各路信号的工作参数及状态,满足实时监测控制单元工作状态的需要。     

改进型滑模扰动观测器的感应电机控制系统

针对传统PI调节器在负载剧烈突变时控制性能不佳及使用传统滑模观测器抖振严重的问题,文中以感应电机为研究对象,提出了一种基于滑模观测器和传统PI调节器的扰动实时补偿方案。通过改进型的扰动观测器对系统扰动进行实时观测估算,将估算出的扰动反馈至PI调节器进行前馈补偿,从而有效提高电机控制性能,改善抖振现象。文中搭建了基于MATLAB的仿真平台和TMS320F28335 DSP的实验平台,对所研究的改进滑模观测器扰动前馈补偿方法与常规单PI调节、常规滑模观测器扰动补偿进行了对比分析。该结果验证了所提方案的有效性与可行性,速度超调量优化了0.5%,响应时间为30 ms。     

A torque estimator using online tuning grey fuzzy PID for applications to torque-sensorless control of DC motors

DC motors are used indispensably in industrial applications because they provide such advantages as small size, high speed, low construction cost, and safe operation. A major area of research in DC motors is to determine a better method to measure the torque of motor shaft. The traditional way to measure the mechanical torque of a rotating shaft is attachment a torque transducer in the transmission system between the driving motor and the load. However, this technique requires additional parts for the transmission system, which makes the design more complicated, time consuming, costly in construction, and in many cases impossible to achieve.The purpose of this paper is to present a new method for estimating the load torque of a DC motor shaft by using a novel modelling method based on an adaptive control technique, named as online tuning grey fuzzy PID (OTGFPID). A test rig using a DC motor is setup to investigate the torque behaviour as well as to evaluate the developed estimator. Firstly, mathematical model is developed for the motor. Secondly, the experimental speed-torque data and the optimized motor model is used to optimize the torque estimator. Then the optimized estimator is used to estimate accurately the load torque. Finally, the capability of the optimized torque estimator has been validated with the practical experiments in comparison with a typical estimation method.