智能阀门定位器控制系统设计

在工业生产过程控制中,有些传统仪表必须进行现场调整来适应生产要求。为改变这一状况,必须迅速、准确地掌握阀门的工作状况。对气动阀门定位器的工作特性和控制算法进行了研究。采用比例-积分-微分(PID)控制算法,实现了阀门控制参数的自整定。设计以低功耗MSP430单片机为核心,采集现场的电流、反馈、速度等参数;以阀位反馈和液晶显示为辅助控制单元,结合PID控制算法对工业数据进行处理、运算和显示,完成了阀门控制系统中阀门位置的精确、快速控制。介绍了智能阀门定位器控制系统的硬件设计和软件流程。试验结果表明,该系统定位准确、操作方便、功耗低,完全满足生产定位控制的要求。该定位器工作稳定、可靠性高,调节阀的响应速度和定位器控制精度等技术性能明显优于传统的阀门定位器。该设计提高了阀门的自动化管理水平,为进一步实现复杂的智能控制提供了便利条件。     

智能电气阀门定位器的设计与自适应控制

针对传统阀门定位器的调节过程繁琐,精度较差的劣势,结合系统低功耗的要求,设计了MSP430F149作为微处理器的智能阀门定位器的硬件和软件;对阀门和气动执行器设备不确定性,提出了PID参数自整定的设计方法,自动辨识系统所需的控制参数,并引入模糊自适应算法进行在线校正;采用综合Bang--bang控制和模糊自适应算法的自适应控制器,满足了系统快速性和控制精度的要求;实验结果表明:控制系统调节时间约4s,超调量控制在2%之内,具有理论和应用价值.     

基于STM32的低功耗智能定位阀控制器设计

针对工业控制中传统阀门定位器稳定性差、定位精度低、抗干扰能力差、智能化程度低等缺点,以及我国自主研发生产高精度阀门定位器上的不足。设计了以ARM Cortex-M3 内核处理器作为核心控制器的低功耗智能定位阀控制系统。设计中采用优化的PID控制算法,并采用齐格勒-尼克尔斯法则,自整定PID参数。通过二线制HART 协议实现与外界设备通讯。实践证明自整定PID参数能够更好的适应各种控制现场,控制系统能够稳定、快速的运行实现了阀门位置的精确定位和本安低功耗设计的要求。     

智能阀门设计与控制方法研究

为了满足智能阀门在工业生产中极高的标准,本文进行研究了智能阀门设计与控制方法,设计了智能阀门硬件系统,包括电气转换模块、微处理器、信号处理模块和阀位反馈模块四个部分,以主控制器LPC2290为核心,以及A/D转换器和CAN总线进行通信,实现了智能阀门的控制功能,为了提高智能阀门控制的精确度,本文利用PID控制器和FUZZY-PI复合算法,通过PID控制的基本原理和稳定边界法整定PID控制参数的过程,完成PID控制器的设计,再结合FUZZY-PI复合算法实现智能阀门的偏差判别与条件控制和多路转换开关与信号的转换,实现智能阀门的高精度控制,最后设计了智能阀门定位器系统,实现了智能阀门的精准定位与自我诊断功能,实验表明,本文研究的系统在4s时就能够达到控制稳定,并且控制精确度可高达95%。     

基于嵌入式智能电气阀门的定位控制研究

随着工业4.0时代的来临,智能化产品的市场需求在不断扩大,尤其在阀门定位器领域。因此,在工业智能化的要求上更加严格,开始由原来的利用机械力、气动、电磁转换驱动阀门定位器的装置改变到如今通过编程控制的智能电气阀门定位器,比如最典型的装备HART协议的SIPARTPS2电气阀门定位器。它在工厂提供的原有定位器的机械外壳内又加载了电路主控板模块,主要包含阀杆驱动、供电电源、检测单元、模数转换及控制电路等;软件部分包含处理数据采样的算法、定位阀杆偏转角度的算法,并在电流源设备接入部分设计了组态软件。     

基于STM32的无刷直流电机控制系统

针对无刷直流(BLDC)电机稳定性和精确性需求的不断提高,设计了一种基于STM32微处理器的控制系统。该系统采用电流反馈、转子位置反馈实现对电机的双闭环控制,同时结合模糊比例—积分—微分(PID)控制算法,增加了系统的控制精度,降低了电机转动超调量。在电路设计中,采用IR2136驱动芯片,加入隔离电路,保证了系统运行稳定性和抗干扰性。通过实验分析验证,该系统运行稳定,对无刷直流电机控制精确度高,且响应速度快,超调量小。     

基于STM32的机载吊舱控制系统设计

机载吊舱控制系统要求对俯仰和方位两个自由度进行控制,通过光电编码器进行信息反馈,以此构成闭环系统,对控制精度和抗干扰能力有严格要求;提出了一种基于STM32的机载吊舱控制系统的设计方案,并在STM32平台上进行μC/OS-II嵌入式系统移植,同时加入PID控制算法用来提高系统的控制精度和抗扰动能力,结合控制需求,开发了机载吊舱的两自由度控制程序,实现了上位机控制命令的传输和伺服控制单元的信息反馈,最后通过实验验证设计结果;该控制系统软硬件裁剪方便、控制精度高,对吊舱控制系统的开发应用具有一定的参考意义。     

过采样技术在智能电气阀门定位器中的应用

在智能阀门定位器设计中,AD转换器的精度对智能电气阀门定位器控制精度具有重要影响.文章基于瑞萨单片机,采用过采样技术将10位AD转换器的精度提高到12位,提高阀门定位器控制精度的同时,避免采用昂贵的片外AD转换器,降低产品成本.     

基于STM32嵌入式系统的无人物流车运输控制系统设计

摘要：传统的运输控制系统在控制无人物流车时,控制精度较大。为解决上述问题,利用STM32嵌入式系统设计了一种新的无人物流车运输控制系统,使用STM32F103VE作为核心处理器,在传感器模块中同时加入了多个传感器,并使用了MM440变频器负责变频操作,同时设计了电阻反馈模块电路、驱动模块电路、以太网通信模块电路,利用Visual C++软件实现无人物流车位置控制功能、无人物流车行驶方向保持程序、无人物流车跟踪功能。与传统控制系统进行实验对比,结果表明,基于STM32嵌入式系统的无人物流车运输控制系统控制精度明显高于传统系统。     

基于STM32燃气热水锅炉液位控制系统设计与实现

针对燃气热水锅炉汽包液位采集与虚假水位的控制问题,设计了基于STM32F103-VET6的燃气热水锅炉液位控制系统。该系统以STM32F103-VET6芯片为核心,由采集、控制、显示报警等电路组成,实现了汽包液位信号的采集、锅炉水泵启停控制,同时将锅炉汽包液位的状态通过触摸屏显示。在汽包液位控制中采用了三冲量串级控制方法,分别将模糊PID和PID控制算法运用到控制器,有效防止虚假水位的产生。     

STM32帕尔贴加热器软件的模块化设计

为解决市面上医用加热器成本较高、智能化程度较低、安全性较低的问题,本文设计一种基于STM32微控器的帕尔贴加热器.使用较为常见的帕尔贴热电半导体制冷器件和STM32微控器,针对帕尔贴加热和制冷双功能特性,搭建两路以4个场效应管为基础元器件的H桥电路作为驱动电路,实现智能化温度控制以及按键控制多功能并显示,体现了人性化设计.另外,对系统各个模块进行模块化编程,使用μC/OS-II和PID优化控制算法,不仅实现脱机工作,而且很大程度上提高了系统的稳定性、精确性和实用性.     

电液比例阀控制系统的研究设计

实现了基于PID算法的电液比例阀控制系统,系统可以有效解决传统比例阀技术的问题,其控制功能强大、维护成本低、系统控制精度高且结构相对比较简单。在系统电路设计中,以单片机控制系统、数字PID算法和PWM技术为研究对象,设计了系统电路和功率放大电路,并编写了系统控制程序。     

电流配比可调Buck并联电路变换器设计

本文主要在现有的Buck电路模块基础上,设计了一种实现输出电流可控和多路并联输出电流配比可调的Buck电路变换器。该系统由Buck驱动电路,供电电路,采样电路,控制电路构成。采用ARM公司STM32F407为主控制芯片产生控制驱动功率开关器件IGBT的PWM脉冲,对直流输入电压和各种不同类型的的直流负载实现电压电流双闭环PID算法控制。该系统输出电压闭环控制稳定,可以同时给多个负载进行供电,并且各路输出的电流的比例可调。仿真和实验结果验证了该项设计的稳定性和可行性。     

基于增量式PID控制的空气热源泵供水机温度控制系统设计

针对人群聚集地对稳定热水的需求,市面上出现了各式各样的水加热器,大多采用电加热以及化石能源加热,但由于结构的单一以及温控不到位造成了能源的浪费和出水温度不稳定等问题.为了提高能源的利用率和稳定的出水温度,论文设计出一种热源泵供水机[1],应用增量式PID算法控制的温度控制系统.该系统以STM32F103[2]作为整套温...     

应用于远程图像监控的四轴飞行器

介绍一种基于5.8G图像传输技术,可以用于森林防火防盗巡逻、电力巡检等情况的四轴飞行器。该飞行器采 用Cortex-M4 架构的STM32 单片机作为主控芯片,以MPU6000 运动传感器、HMC5883L 磁力计来获取无人机姿态位置信 息。主控芯片将传感器所采集的值,利用惯性导航技术和数据融合技术通过四元数运算求出当前的飞机姿态,然后通过PID 算法实现稳定飞行。     

基于PID算法的大功率泵浦激光器温控系统设计

设计了一种基于数字PID算法的大功率泵浦激光器温度控制系统,该系统采用ARM2210作为处理器,高精度NTC（负温度系数热敏电阻）和TEC（半导体制冷器）分别作为温度传感器和温控执行元件,并对传统的PID算法和参数进行改进和整定、修正,驱动芯片选用MAX1968,在节省大量电路设计的同时大大提高了温度控制精度和抗干扰能力。实验结果表明：该系统在0～40℃温度范圆内的控温稳定性优于±0．05℃,能够有效抑制LD波长的漂移。     

基于STM32单片机的大学生体能监测仪设计与实现

体能监控仪作为生命体征监测设备,对于辅助大学生完成体能训练有很大帮助;基于STM32单片机技术,设计开发集成了多种传感器的一种大学生体能监测装备,它能够有效的检测包括心率检测、人体的步数、运动圈速、消耗卡路里等信息;该设计采用了STM32作为主控芯片,采用模块化的设计思路;在系统硬件设计方面,设计了包括STM32控制系统、心率获取电路、三轴传感器电路、显示电路以及按键电路等;同时将软件模块拆分成了初始化子程序、心率获取子程序,步数获取子程序,显示子程序等;Proteus仿真结果显示,使用STM32单片机技术设计的体能监测系统,能够运行稳定,测量心率范围60次/min~180次/min,可在心率异常时报警,同时检测步数的准确率达98%,满足体能监测任务需要,实验结果符合预期;为STM32单片机在体育运动研究信息化中应用提供参考。     

Proportional directional valve based automatic steering system for tractors

Most automatic steering systems for large tractors are designed with hydraulic systems that run on either constant flow or constant pressure. Such designs are limited in adaptability and applicability. Moreover, their control valves can unload in the neutral position and eventually lead to serious hydraulic leakage over long operation periods. In response to the problems noted above, a multifunctional automatic hydraulic steering circuit is presented. The system design is composed of a 5-way-3- position proportional directional valve, two pilot-controlled check valves, a pressure-compensated directional valve, a pressurecompensated flow regulator valve, a load shuttle valve, and a check valve, among other components. It is adaptable to most open-center systems with constant flow supply and closed-center systems with load feedback. The design maintains the lowest pressure under load feedback and stays at the neutral position during unloading, thus meeting the requirements for steering. The steering controller is based on proportional-integral-derivative (PID) running on a 51-microcontroller-unit master control chip. An experimental platform is developed to establish the basic characteristics of the system subject to stepwise inputs and sinusoidal tracking. Test results show that the system design demonstrates excellent control accuracy, fast response, and negligible leak during long operation periods.