基于ARM的嵌入式温控仪人机界面的设计

为了解嵌入式操作系统的优越性和ARM微处理器的强大功能,本文对固态胶熔炉嵌入式温控仪的人机界面进行了设计。硬件设计中采用数码管和键盘作为人机界面的显示和输入装置,并选用ARM7系列的LPC368作为微处理器;软件设计以任务为单位,将嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ移植到ARM内核,实现了多任务的实时切换;软硬件设计采用协同设计的方法,最终成功实现了故态胶熔炉嵌入式人机界面的设计。该温控仪的人机界面成本相对较低,功耗小,体积小,使用灵活方便,可实时显示和调节温度,查看和修改温度的相关参数,对故障有指示和报警功能。     

采用Butterworth传递函数设计二自由度纯滞后控制系统

采用Butterworth传递函数设计了纯滞后对象的状态反馈控制系统,针对纯滞后对象的状态反馈控制系统是单自由度的,提出一种采用Butterworth传递函数设计二自由度纯滞后控制系统的方法。用m阶模型逼近纯滞后因子,引入状态观测器,构成状态反馈子系统,再串入一个积分器,构成纯滞后过程的串级状态反馈控制系统,以n+1阶Butterworth传递函数为整个系统的目标函数,按状态反馈增益阵和状态观测器的协调优化设计状态反馈子系统。仿真结果表明了该方法设计的系统同时获得良好的给定值跟踪特性和干扰抑制特性。     

STM8低速步进电机控制系统的设计

针对控制系统中步进电机在低速运转时振动较大的情况,为使步进电机在低速时平稳地运行,设计了基于STM8S903单片机控制低速步进电机的嵌入式系统。系统硬件部分根据PWM脉宽电流的细分原理,采用L6203芯片驱动步进电机,电路以LM358放大器为电流反馈元件,通过单片机A/D实时采样转换电流检测信号,并与给定的电流进行误差对比。实验结果表明:基于IAR for STM8平台设计的控制系统改善了步进电机在低速运行时的平稳性。     

新型高阶Butterworth低通滤波器的设计与分析

针对传统Butterworth低通滤波器存在检测精度、稳定性和响应时间之间的矛盾问题,提出了一种新型高阶Butterworth低通滤波器.首先将高阶Butterworth低通滤波器最靠近虚轴的主导极点与虚轴之间的夹角θ指定为常数,剩下的极点均匀地分布在复平面的Butterworth圆周上,从而设计出新型高阶Butterworth低通滤波器.最后对新型高阶Butterworth低通滤波器进行分析,分析结果表明:新型高阶Butterworth低通滤波器的响应速度较快,超调量较小,从而可以提高检测精度.     

智能型断路器的多路高速数据采集系统的设计

为了满足智能型断路器数据采集准确性和快速性的要求,提出一种利用VisualBasic(VB)设计的高速数据采集系统。上位机采用VB高精度性能定时器进行数据采集的设计,利用多路继电器控制电路以及PA90功率放大电路实现多路高速数据信号的采集。多路继电器控制系统可以快速准确实现数据通道的选择,用来控制外界信号源的切换,功率运算放大器电路避免了信号的失真和漂移。试验结果表明,数据采集的速度可达100μs,通过信号调理电路输出电压的纹波较小,使电压信号的误差在允许的范围内,系统具有较高的准确性和快速性,满足数据采集的要求。     

基于Butterworth标准传递函数设计状态反馈系统

本文首先给出了Butterworth标准传递函数,然后提出了一种设计状态反馈系统的方法,该方法包括:利用线性变换将能控系统化为能控标准形,使能控标准形系统的闭环传递函数等于Butterworth标准传递函数,通过比较法来求得能控标准形系统的状态反馈增益阵,再通过变换得到一般能控系统的状态反馈增益阵。设计示例表明该方法设计的状态反馈系统具有良好的阶跃响应特性。     

利用rltool工具进行控制系统设计

MATLAB的控制系统工具箱提供了基于根轨迹的系统设计工具rltool，以实例详细介绍用rltool工具设计控制系统的方法。     

MATLAB环境下基于根轨迹法设计迟后补偿器

介绍了基于根轨迹法的迟后补偿器的计算机辅助设计方法,给出了用MATLAB编制的函数cclag,在MATLAB环境下调用该函数,就可以设计出所要求的迟后补偿器,并以实例详细介绍了迟后补偿器的设计过程。     

基于BP神经网络的压电陶瓷蠕变预测

压电陶瓷驱动器的蠕变误差随时间呈现非线性变化,难以实时修正。提出基于BP神经网络的压电陶瓷蠕变预测方法,使用压电陶瓷驱动系统采集数据,对数据进行归一化处理,通过实验设计BP神经网络的隐含层数、隐含层节点数、节点转移函数和训练函数,构建BP神经网络预测模型,建立压电陶瓷蠕变与时间的关系。用BP神经网络模型对压电陶瓷蠕变进行了预测仿真,并将结果与实测数据进行了对比。结果表明,蠕变预测结果与实验数据的最大绝对误差均小于0.1 μm,最大蠕变误差均不超过0.6%,最大均方误差仅为0.0021,可见,BP预测模型具有较高的预测精度,可作为预测压电陶瓷蠕变误差的一种有效手段。     

采用单片机控制的红外自动门

文章介绍一种以MC68HC11K4单片机为控制核心的红外自动门的硬件组成及软件实现方法。采用热释电红外传感器作为探头检测人体的出现,从而实现整个红外自动门控制流程智能化。硬件电路简单,软件功能完善,整个系统性能可靠、灵敏度高。