FPGA在小卫星姿态控制系统中的应用

为了提高卫星姿态控制的运行速度,减轻星栽计算机的负担,提出了一种基于FPGA实现卫星姿态控制器的硬件算法.在Matlab/Simulink环境下建立卫星的运动学和动力学方程,给出了经典PID的模拟控制算法.在此基础上推导了数字PID控制算法,并采用状态机的设计方法实现该控制器的设计,应用VHDL硬件语言进行编程.最后,通过调用Matlab的Serial串口对象,将模拟的卫星动力学姿态与FPGA开发板交换控制信息.基于FPGA的PID控制器对整个系统进行控制,最后的仿真结果证明了该方案的可行性和准确性.     

基于PID控制系统的控制率设计与分析

针对PID控制器不易改变控制参数,调节不便的缺点,采用微处理器和软件技术,不仅能将模拟PID控制器改为数字实现,而且利用软件的强大功能,可以实现多种控制算法,使得PID控制规律朝着更加灵活和智能化的方向发展。     

船舶用自动控制智能辅助系统设计

针对传统技术采用PLC等通用控制器已无法满足现代化自动控制智能系统要求的问题,文中利用高速、实时性好且内置CAN 控制器接口的DSP,采用变论域PID控制算法,设计基于DSP/F28335的船舶用自动化控制智能辅助系统控制器。文中搭建系统结构并介绍变论域PID算法,并在系统的实时混合仿真平台上进行了相关的干扰实验,用以对比基于传统PID控制器系统的控制效果。实验结果表明,使用变论域模糊PID控制算法的DSP控制器,可较大幅度提高船舶用自动智能控制辅助系统的实时性、抗干扰性和自适应性。     

基于三菱FX2N的增量式PID控制器设计

研究普通PID数字控制器在PLC控制系统中的应用,结果表明该算法容易产生误差积累,从而使得超调量过大,在此基础上提出增量式PID控制算法。阐述基于三菱FX2N增量式PID控制器设计方法,给出了增量式PID控制算法程序流程图和部分程序。实验结果表明,该控制算法既有利于改善系统的动态特性又有利于消除静差,比普通的PID控制具有更好的控制品质。     

基于LonWorks技术的神经网络智能PID控制器的设计和实现

借助于LonWorks技术和先进PID控制算法，设计和实现了一种基于LonWorks技术的神经网络智能PID控制器，克服了传统PID控制器和先进软计算控制的缺点。叙述了硬件和相关Neuron C程序的设计，并利用设计的智能控制器建立了一个温度智能控制系统。所设计的智能控制器具有较高的可靠性和广泛的应用领域。另外，由于LonWorks技术的网络优势，可以利用神经网络智能控制器，通过LonWorks控制网以及Internet实现远程工业智能实时控制。     

自顶向下基于DSP Builder的PID控制系统开发

介绍了一种控制领域里FPGA设计的新方法。通过将Matlab中的Simulink组件Altera DSP Builder应用于PID控制系统的开发,在算法级上将现在新的SoC开发软件引入到了控制系统的顶层设计中来。这种应用以FPGA硬件本身的优点解决了传统分立元件电路缺点,同时加速了控制算法设计的顶层实现,从而大大提高将各种新型PID算法广泛应用于实际工业控制系统的可行性。     

数字PID控制器的FPGA实现及软硬件协同仿真

分析了PID控制算法的特点，引入FPGA来实现数字PID控制器。在系统仿真中，使用了Modelsim的全新组件Link for Modelsim，打破了软硬件间的屏障，大大加快了系统的功能验证。仿真结果证明了设计方案的正确性。     

数字PID控制算法在信号发生器功率控制中的研究

重点研究数字PID控制算法用于信号发生器的功率控制,利用PID先进的控制算法,提高信号发生器输出功率的稳定性和可靠性.在深入分析了增量式数字PID算法流程的基础上,给出了信号发生器功率控制框图模型,利用Matlab从理论上进行了可行性仿真,并从实际硬件电路验证了增量式PID控制算法在跟踪和稳定信号发生器输出功率的过程是一种闭环式的控制过程,实现简单,控制效果良好而且不易振荡.     

基于DSP技术的直流伺服电机调速系统设计

本文主要阐述基于DSP技术的直流伺服电机系统设计,涉及DSP技术、算法设计、软件设计和系统硬件实现等内容。利用编码器和DSP处理器中的正交编码专用模块获取电机实际转速作反馈值,与实际给定的目标值比较,得到偏差值,通过PID控制算法获得输出值,经调制后输出PWM信号驱动电机运转,从而实现系统控制。     

基于加速度回路的天线随动系统控制器设计

为了解决天线随动系统所存在的振颤现象和全数字化实现等问题,介绍了一种基于加速度回路的全数字化天线随动系统控制器,该系统以DSP芯片TMS320F2812为核心控制芯片,采用速率陀螺平台稳定系统、数字PID控制算法和脉宽调制驱动方式,通过引入加速度回路抑制系统的高频振荡,极大地改善了系统的稳定性和动态品质,具有极高的应用价值。     

基于DSP和PowerPC的开放式伺服控制系统设计

设计了一种基于DSP和PowerPC的开放式伺服控制系统,该系统主要采用TMS320C6713微控制器实现通信及控制算法的运算。硬件部分介绍了双端口RAM电路、电源电路及复位电路,并提出了PowerPC端和DSP端基于双端口RAM芯片进行通信的方法。软件部分每400 us进行一次伺服采样运算并通过PID调节进行误差补偿。通过实验对PID算法部分进行参数整定及误差分析,结果证明,该伺服运动控制系统可达到良好的控制精度。     

舰载搜索雷达稳定平台控制系统设计

在舰载搜索雷达中,采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)芯片为硬件基础。运用改进型比例积分微分(PID)控制算法,实现稳定平台控制系统数字化设计,提高了系统性能和可靠性。     

TMS320LF2407型DSP和EPM7128型CPLD在移动机器人驱动与控制系统中的应用

为实现移动机器人的实时响应性和鲁棒性、实现多电机协调驱动算法和高效智能控制算法以适应复杂的作业环境,采用了面向数字控制应用的TMS320LF2407型DSP作为电机控制的主控制器,由DSP发出电机PWM控制信号,将其他传感器及数控接口集成到EPM7128型CPLD上,由CPLD输送到DSP,完成驱动系统的闭环控制.整个控制系统性能优异,硬件结构简单、经济、可靠.     

基于DSP的舰载搜索雷达稳定平台交流伺服系统的设计

给出了一种基于DSP的舰载搜索雷达交流伺服控制系统的设计方法。采用高速数字信号处理芯片TMS320LF2407A作控制主体，交流变频器和交流无刷电机作驱动，采用先进的数字PID控制算法，组成全数字交流伺服系统，保证系统具有很高的精度、可靠的稳定性和良好的可扩展性。仿真试验表明该设计满足舰载雷达伺服控制系统的要求。     

模糊自整定PID控制器的FPGA实现

提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID设计。首先对模糊增量式数字PID的算法进行了介绍和数学推导,然后使用自顶向下的设计方法完成了控制器的VHDL分层设计,最后,在一个具体的FPGA芯片上实现了该控制器。由于采用了离线计算、在线查表的模糊自整定参数技术和增量式PID算法,本设计既降低了FPGA的资源耗费,又改善了传统PID控制器的控制性能。     

船载卫星天线中无刷直流电机控制系统设计

在船载卫星天线系统中,需要电机不停地驱动抛物面天线的支架,使得天线快速、准确地对准卫星并且指向始终保持稳定。以DSP芯片(TMS320LF2812)和专用集成芯片(A3936)为核心设计了全数字的无刷直流电机控制系统及硬件电路,并将模糊PID控制算法应用于该硬件系统中。实验结果表明,该方法既能快速地使天线对准卫星,又能满足精度的要求。     

基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计

针对交流永磁同步电机驱动的大型望远镜的高精度、低速平稳运行问题,研制了一套基于浮点数字信号处理器（DSP）和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的驱动控制器。该控制器以DSP 作为主控制器,FPGA 作为协控制器,主控制器完成控制算法、接受指令等功能,协控制器实现PWM 产生、电流采集、速度检测等功能。根据永磁同步电机矢量控制原理建立了永磁同步电机的数学模型,进行了永磁同步电机控制器的硬件设计;在硬件设计的基础上,采用自适应PI 对望远镜的低速控制性能进行了研究。实验结果表明:当望远镜以32.4 （）/s 匀速运行时,速度波动范围为0.648 （）/s;当对望远镜做最大速度为1（）/s,最大加速度为1（）/s2 的正弦引导时,最大引导误差为9.72 ,引导误差RMS 值为3.24 ;该驱动控制系统能够实现望远镜的低速平稳运行,满足大型望远镜伺服控制系统的性能要求。