基于FPGA的模糊PID控制算法的研究及实现

被引量 : 0次 | 上传用户:zmy_java
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
PID算法自从问世以来,一直受到广泛的关注。随着现代控制理论及智能控制技术的发展,PID算法也得到了长足的发展。结合传统的PID控制算法,针对特定的控制领域,出现了一些新的控制算法,模糊PID控制算法就是在此基础上渐渐形成并凸显其控制特色。同时随着微电子技术的发展,现场可编程逻辑器件FPGA的发展及其EDA技术的日渐成熟,为集成控制芯片开拓了广阔的发展空间。FPGA的发展为基于硬件的算法模块的实现提供了可能性,同时节省了外围的电路,使算法模块的集成度大大提高。本文针对当前国内外在算法研究方面的热点问题,对模糊PID算法进行了深入的分析和研究。通过对汽轮机调节系统的结构分析,对其进行了数学建模。采用某汽轮机的实际设计运行参数,利用Matlab仿真软件,对该汽轮机的数学模型进行了甩负荷动态特性仿真。仿真结果表明,模糊PID可以更好地解决汽轮发电机组在甩负荷过程中由于机组转子飞升量太大而导致危急保安装置动作,使得汽轮发电机组意外停机的问题,能够保证汽轮发电机组在意外甩负荷时机组正常的机械运转。根据模糊控制理论的特点及EDA技术和FPGA可编程逻辑器件的发展现状,提出了在FPGA上实现模糊PID算法的具体实现方案。在综合分析算法特性的基础上,选择Altera公司生产的CycloneⅡ系列中的EP2C35F672C6作为目标芯片,利用分层模块化设计思想,在Altera公司提供的QuartusⅡ开发环境中,利用原理图设计输入和VHDL设计输入相结合的方式实现了模糊PID控制算法,同时分别对实现的各个功能模块和整个算法模块进行了功能时序仿真。根据仿真结果分析,该设计实现了的模糊PID控制功能。该控制算法模块的FPGA实现很好的避免了因CPU或者其它问题导致算法程序跑飞、程序死循环、复位不可靠等问题,提高了控制的可靠性。同时加强了模块的通用性,减少了系统硬件开发周期,节省了外围设备的电路,降低了设计开发成本。
其他文献
从上世纪九十年代中期开始,随着我国留学回国人员不断增多,各地为了更好地利用留学人员这笔特殊的财富,纷纷成立了留学人员创业园。作为留学人员创业园的主体——留学人员掌
随着汽车使用数量急剧增加,带来了一系列新的问题,例如交通事故频发。为了减少人为失误引起的交通事故,先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)成为近些
【目的】1、利用3.0TMRI进行动态磁敏感对比增强(DSC)磁共振成像研究,探讨各种脑肿瘤的磁共振灌注成像特点,评价DSC技术在脑肿瘤术前评估中的应用价值。2、对比研究动态磁敏
随着改革开放的进行,我国的房地产业得到了非常迅速的发展。到现在为止,我国的房地产业已经逐渐发展成为国民经济的支柱性产业,在社会经济发展中占据着重要地位,发挥着重要作
随着油田供热燃料结构的调整,集中供热的规模越来越大,集中供热是国家大力推行的节能和环保措施,集中供热系统安全性、可靠性的好坏直接影响供热质量。我国现行的热力站运行
我国的军队子校教育管理体制是在计划经济体制以及与之相联系的权力过于集中的政治体制下形成的,长期以来,军队子校的相对封闭性使其滞后于教育体制改革的整体形势,落后的内
通过对大连新港1号浮附近潮流变化规律的介绍,阐述了流水对该区域船舶操纵的影响及应对措施,提出了改善相关现状的的建议。
2001年开始实施的基础教育课程改革提出,基础教育要改变以往课程教学的目标、内容、结构、实施、评价以及管理。学校积极响应新课改的要求,教师们也都在努力寻求新的教学模式
二氧化氯(ClO2)被认为是可以替代液氯的理想消毒剂。二氧化氯的制备以化学法的应用最为普遍,工艺简单,技术成熟。但现有各种类型的二氧化氯发生器都是采用水射器负压投加,把生
渤深6块油藏是缝洞型碳酸盐岩油藏,断层分布复杂,地层连通性差,主要依靠天然能量开采。生产初期单井产量较高,但地层压力下降快,产量递减很快。目前压力已远低于泡点压力,油