基于单片机的道旁轨距面润滑控制系统设计

在研究道旁轨距面润滑装置工作原理的基础上,针对其控制系统无法灵活调节润滑剂量、功耗大等问题,设计了一种以STM32单片机和电机驱动芯片为核心的道旁轨距面润滑控制系统.在该控制系统中,利用RS232总线进行通讯,由STM32单片机实现数据采集、处理和上传.STM32单片机具有丰富的IO、PWM和AD等接口,可以感知外部环境并控制电机运动.该控制系统通过调节运行参数,实现对润滑剂量的灵活调节,同时在没有列车通过时输出关闭机械传送机构电源的控制指令,以降低自身功耗.     

基于LORA的新型便携式γ源取放控制系统设计

为了克服传统γ源取放操作的繁琐性和危险性,文章设计了一个基于LORA的新型便携式γ源取放控制系统。该系统主要由PC端上位机、控制中枢、可移动取放操作台三部分组成。该系统利用LORA的无线通信技术,用PC端的上位机通过LORA模块给控制中枢(由STM32F103C8T6等组成)发送指令,然后控制中枢控制可移动取放操作台完成γ源的取放操作,将γ源安全的取出并存放到铅盒中。通过实验数据表明,无论γ源在任何的位置,该γ源取放控制系统都能取到γ源并安全且准确地存到铅盒中,证明了该控制系统的便携性好,精度高,可靠性好。     

基于神经网络PID控制器的压铸机压射速度控制系统的设计

目的 通过神经网络PID控制器,提高铸件过程中对压铸机压射速度的准确控制,以改善铸件的品质.方法 首先,从压射系统的结构出发,分析其工作过程,通过输入电压求取电液伺服装置的传递函数,利用比例阀所受压力,计算其端口流量,进而完成压射系统的建模.然后,以STM32F103RE处理器为核心,配以输入电路、反馈电路等外围单元,...     

基于STM32F103C8T6的气动隔膜泵测试系统设计

由于气动隔膜泵在泵的行业中快速发展,传统的泵的测试系统,已经不能满足当前气动隔膜泵性能检测的需要。为解决这个问题,本文介绍了一种基于STM32F103 C8T6气动隔膜泵性能测试系统,采集气动隔膜泵测试系统的液体压力和流量参数,以及高压气体的压力和流量参数。分析了系统的需求,给出了系统的框架图,以及硬件设计框图;详细阐述了系统硬件和软件设计;实际应用证明,该测试系统具有成本低、功耗小、响应速度快等优点,并且实现MCU与上位组态的通讯,通过上位数据分析来判断气动隔膜泵性能的好坏。     

基于滑模控制算法的复卷机张力控制系统设计

目的为了改善造纸行业中复卷机张力控制系统的控制性能,提高产品的质量和可靠性,同时消除传统趋近律方法的抖振现象。方法提出一种改进的自适应趋近律方法,并在此基础上提出一种基于滑模控制算法的复卷机张力控制系统。结果通过仿真结果比较分析,与传统PID控制算法相比,文中所提滑模控制算法具有更好的动态性能。结论该算法具有较快的动态响应速度和较强的抗扰动能力。     

球杆系统基于二阶滑模的分级滑模控制

为解决球杆系统的稳定控制问题,提出一种基于二阶滑模的分级滑模控制方法。与基于传统滑模的分级滑模控制方法相比,该文方法能够应用连续、无抖振的分级滑模控制器实现球杆系统的有效控制。分别定义刚性球和连杆两个子系统的第一级滑动变量,然后采用两者的线性组合来构造第二级滑动变量。所提出的分级滑模控制律包含第二级滑动面的等效控制律和一个待确定的切换控制律。基于球杆系统的动力学模型推得控制器的等效控制律,然后借助状态反馈和二阶滑模控制算法得出控制器的切换控制律。在该文控制器作用下球杆系统能够快速、准确地收敛至期望的平衡点,仿真实验结果表明该文方法的有效性和该文控制器的鲁棒性。     

基于STM32的全自动病理染色控制系统的设计与实现

FISH （fluorescence in situ hybridization,荧光原位杂交）染色是应用于病理分析的重要技术。传统的手工染色方式由于操作繁琐及实验条件限制难以控制杂交质量,而国内现有的染色系统存在自动化程度低等缺点。为了解决上述问题,基于STM32嵌入式系统和GUI （graphical user interface,图形用户界面）开发了一套全自动病理染色控制系统。以STM32F103ZET6作为下位机处理器,利用QT软件和C++语言设计GUI界面,实现了对多样本FISH染色过程的全自动化控制。所研发的控制系统能够满足全自动病理染色系统的控制要求,滴加试剂的位置精度达到0.05 mm,试剂体积精度达到0.6 μL,设备故障响应时间小于0.5 s,多次实验设备运行故障率小于3%,加样时试剂类型选择准确率达到100%,图像可判读率达到90%以上。该控制系统具有高效率、高鲁棒性的优点,结合全自动病理染色硬件系统进行染色实验,取得了均匀、良好的染色效果,因此具有良好的应用价值。     

基于STM32的非接触读卡器的设计

本文介绍了一种近场通信系统的设计方法,系统的主芯片采用STM32F103,它采用CORTEX-M3处理器,相对于传统的ARM7 TDMI处理器,CORTEX-M3具有更快速的中断响应能力。近场通信的实现采用高度集成的非接触读写芯片PN532,集成了13.56 MHz下的各种主动/被动式非接触通信方法和协议。主芯片与读写芯片之间可以通过串口、SPI接口或IIC接口进行通信。整体设计方案成本低、功耗低,可以应用于手机支付、门禁、公交等领域。     

基于STM32的太阳能电池板监测系统设计

常规能源的不可再生性迫使人们加快替代能源的开发研究,太阳能电池板的利用更是渐入大众的视野和社会的各个领域。本文介绍一种以STM32F103ZET6芯片为核心的太阳能电池板监测设计方案。该芯片内置32位Cortex TM-M3 CPU,最高工作频率达72MHz,超低功耗,其性能远超8位51单片机,以其替代51单片机,使得电路设计更容易,软件设计更简洁,性价比更高,具有一定的实用和推广价值。     

基于卡尔曼滤波滑模控制的伺服系统设计仿真

应用变结构控制策略时,由于系统存在时间滞后、空间滞后、死区等不利条件,会导致系统运行到相平面中滑动面时出现不期望的抖振现象.本文分析了抖振对系统性能的影响及产生原因,针对伺服控制系统存在随机干扰和随机噪声的特性,提出一种基于卡尔曼滤波的指数趋近律滑模变结构控制算法,很好地抑制了抖振.仿真算例表明,与普通滑模控制算法相比,基于该算法的控制器无论在抖振抑制上还是在伺服系统动态品质改善上都具有良好效果.     

基于滑模控制的可拓控制器设计

根据滑模控制概念, 提出一种新的可拓控制器。在控制策略设计上分为两个部分,第一个部分是根据系统已知部分设计滑模控制的等效控制, 另一部分为鲁棒控制以解决系统的不确定性因素及外部干扰问题。首先,构造一基本可拓控制器,用所定可拓集的关联函数作为系统状态信息的评价指针, 并在其中植入一组待调增益参数,经参数修正来综合滑模可拓控制的鲁棒控制(滑模的撞击控制),以保证系统的稳定性。最后以一个非线性控制系统的仿真为例来说明所设计的可拓控制器的控制性能。     

结构滑模控制的一种指数趋近律方法

提出了一种指数趋近律 ,当正常运动段远离切换面时 ,能快速地趋向切换面 ;当运动接近切换面时 ,趋近速度又大大降低。这样与常用指数趋近律相比 ,过渡时间、系统的抖动以及所需控制力都能进一步减小。最后将这一理论应用到三层剪切型框架进行数值模拟 ,振动控制效果明显。     

多输入多输出系统的滑模控制器设计及其应用

研究了一类多输入多输出系统的滑模控制问题,采用一种改进的指数趋近律,有效降低变结构所产生的抖振,并且给出理论性证明.将提出的设计方法应用于液压活套控制系统设计,将系统中的活套高度和活套张力的耦合关系当作干扰来处理.仿真结果验证了所提方法的有效性,该控制器可使活套控制系统获得较好的控制效果,并使活套系统迅速达到平衡稳定状态.     

光刻机工件台宏微系统的滑模变结构控制

为提高光刻机工件台的跟踪精度和响应速度,采用了以直线电机和音圈电机为执行器的宏微控制结构.微动台完成高精度小行程运动,宏动台实现大行程运动同时保证音圈电机不出现位移饱和.通过滑模变结构方法设计控制器以提高控制系统的鲁棒性.根据频率整型法设计了时变滑模面,可以起到低通滤波的效果.变增益切换控制律可以有效地减小抖振现象.仿...     

基于分数阶滑模控制的高精度印刷机纠偏系统研究

目的 解决卷对卷印刷收卷不齐的问题,提高收卷精度。方法 对印刷机收卷纠偏原理进行分析,建立收卷纠偏系统数学模型,提出基于分数阶滑模控制的纠偏算法,分析其稳定性。在不同收卷线速度、不同跑偏干扰输入信号的条件下进行仿真。搭建收卷纠偏实验平台,对2种控制方法进行收卷纠偏控制实验。结果 仿真结果表明,分数阶滑模控制器比传统PID控制器具有较好的动态性能和稳态性能。实验结果表明,分数阶滑模控制算法比传统PID控制具有更高的纠偏精度。结论 分数阶滑模控制算法可以有效提高印刷机收卷纠偏精度,满足高精度印刷要求。     

滑模变结构在收卷张力控制系统中的应用与仿真

为精确研究卷筒纸印刷机的收卷张力特性及控制策略,通过对无轴传动多机组印刷机实验平台收卷运动的分析,建立了一个较精确的收卷张力动力学模型。利用MATLAB构造了一个以交流永磁同步电机为执行机构的张力控制仿真系统,根据其非线性,设计了滑模变结构控制器,并与传统的PID控制进行了实验比较,结果表明滑模控制改进了张力控制系统的动静态特性。仿真模型综合考虑了多个张力扰动因素,更加接近实际印刷机系统,为将先进的控制理论引入印刷机收卷张力系统,搭建了一个更精确、便捷的仿真平台。     

光电平台伺服系统自抗扰滑模控制

提出一种基于参考模型的自抗扰滑模控制器,它包括一个自抗扰控制器和一个全局滑模控制器.根据参考模型,利用跟踪微分器设计自抗扰控制器,控制参考模型的输出精确跟踪指令输入信号.全局滑模控制器控制伺服系统被控对象的输出高精度跟踪参考模型的输出.光电平台伺服系统的实验结果证明该新型控制器能有效补偿系统的参数不确定性和非线性扰动,提高了伺服系统的跟踪精度.系统具有全局鲁棒性.     

基于滑模变结构的柔性机械臂振动控制

目的为了消除柔性机械臂的弹性振动,保证机械臂稳定运行。方法以水平运动的单杆柔性机械臂为研究对象,建立动力学模型,并以此为依据运用奇异摄动法将动力学方程分解为慢变和快变2个子系统,对2个子系统分别采用反演滑模变结构和模糊控制的手段进行控制,最后利用ADAMS和Matlab软件进行联合仿真,将控制结果与传统PID控制进行对比分析。结果稳定时间、振动量、角速度、控制力矩都得到提高,此种控制方式与传统的PID控制相比,平稳时间缩短了75%。结论该控制方法能够很好地对柔性机械臂进行振动控制,且控制效果明显强于传统的PID控制。