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《基于fpga的模糊pid控制算法的研究及實現》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、⑧謝色工工誓女揮碩士學位論文論文題目:基王E£魚叁的摸糊£!Q控制篡洼的硒寶壁塞理學科專業(yè)蕉劍堡壘墨蕉型墨壅提交日期2Q!呈生!§旦!Q旦浙江工業(yè)大學碩士學位論文基于FPGA的模糊PID控制算法的研究及實現摘要PID算法自從問世以來,一直受到廣泛的關注。隨著現代控制理論及智能控制技術的發(fā)展,PID算法也得到了長足的發(fā)展。結合傳統的PID控制算法,針對特定的控制領域,出現了一些新的控制算法,模糊PID控制算法就是在此基礎上漸漸形成并凸顯其控制特色。同時隨著微電子技術的發(fā)展,現場可編程邏輯器件FPGA的發(fā)展及其EDA技術的日漸成熟,為集成控制芯片開拓了廣闊的發(fā)展
2、空間。FPGA的發(fā)展為基于硬件的算法模塊的實現提供了可能性,同時節(jié)省了外圍的電路,使算法模塊的集成度大大提高。本文針對當前國內外在算法研究方面的熱點問題,對模糊PID算法進行了深入的分析和研究。通過對汽輪機調節(jié)系統的結構分析,對其進行了數學建模。采用某汽輪機的實際設計運行參數,利用Matlab仿真軟件,對該汽輪機的數學模型進行了甩負荷動態(tài)特性仿真。仿真結果表明,模糊PID可以更好地解決汽輪發(fā)電機組在甩負荷過程中由于機組轉子飛升量太大而導致危急保安裝置動作,使得汽輪發(fā)電機組意外停機的問題,能夠保證汽輪發(fā)電機組在意外甩負荷時機組正常的機械運轉。根據模糊控制理論的
3、特點及EDA技術和FPGA可編程邏輯器件的發(fā)展現狀,提出了在FPGA上實現模糊PID算法的具體實現方案。在綜合分析算法特性的基礎上,選擇Altera公司生產的CycloneII系列中的EP2C35F672C6作為目標芯片,利用分層模塊化設計思想,在Altera公司提供的QuartusII開發(fā)環(huán)境中,利用原理圖設計輸入和VHDL設計輸入相結合的方式實現了模糊PID控制算法,同時分別對實現的各個功能模塊和整個算法模塊進行了功能時序仿真。根據仿真結果分析,該設計實現了的模糊PID控制功能。該控制算法模塊的FPGA實現很好的避免了因CPU或者其它問題導致算法程序跑飛
4、、程序死循環(huán)、復位不可靠等問題,提高了控制的可靠性。同時加強了模塊的通用性,減少了系統硬件開發(fā)周期,節(jié)省了外圍設備的電路,降低了設計開發(fā)成本。關鍵詞:模糊理論,FPGA,EDA技術,模糊PID浙江工業(yè)大學碩士學位論文PGA.BASEDFUZZYPIDCoNTROLALGORITHMRESEARCHANDACHIEVEMENTABSTRACTSincetheadventofPIDalgorithm,ithasbeenwidelyconcerned.Withthedevelopmentofthemodemcontroltheoryandintelligentco
5、ntroltechnology,PIDalgorithmhasdevelopedrapidly.CombiningthetraditionalPIDcontrolalgorithm,inspecificcontrolfield,somenewcontrolalgorithmshaveappeared.FuzzyPIDcontrolalgorithmbasesonthisanditgraduallyformsaprominentfeatureincontrolfield.Atthesametime、Ⅳitllthedevelopmentofthemicro—e
6、lectronicstechnology,fieldprogrammablelogicdevice(FPGA)andEDAtechnologies,ithasopenedupawidespaceforthedevelopmentoftheintegratedcontrolchip.FPGA-basedhardwareforthedevelopmentofthealgorithmmoduleoffersthepossibilityofsignificant,andsavestheexternalcircuit,sothatthealgorithmmodulei
7、ntegrationhasgreatlyenhanced.Thispaperaimsatthehotresearchtopicshomeandabroadonthealgorithm,anddoesin-depthanalysisandstudyonfuzzyPIDalgorithm.Analyzethecontrolsystemstructureoftheturbineandcreatmathmodel.Accordingtheactualdesignandrunningparametersofaturbine,thedynamiccharacterist
8、icofloadrejectionissimulat