高精度反馈控制系统的设计原理

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基于PID算法的高精度温度控制系统

标签:文库时间:2025-02-15
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基于PID算法的高精度温度控制系统

P

专业测试roTesting

基于PID算法的高精度温度控制系统

TemperatureTestSystemofAccurateInfraredThermalImagerBasedonPID

张宝伟(中国电子科技集团第41研究所,安徽蚌埠233006)

ZhangBao-wei(The41stresearchInstituteofCETC,AnhuiBengbu233006)

为了保证热像仪的成像精度,其温度变化有着非常严格的要求。本文阐述了系统的工作原理、硬件结摘要:

构和软件设计框架。通过测试,测试系统的控制精度在0.1℃优于系统的设计要求,该测试系统具有广泛的应用价值。

PID算法;温度;微控制器关键词:

TP273中图分类号:

B文献标识码:

1003-0107(2010)08-0016-03文章编号:

Abstract:Inordertoassureprecisionofinfraredthermalimager,whichisstrictwithtemperaturechange.Wedeveloptemperaturetestsystemofinfraredthermalimagerforensureaccuracy

单回路反馈控制系统

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第一篇 过程控制系统

第一章 单回路反馈控制系统

?简称:单回路控制系统、简单控制系统

?在所有反馈控制系统中,单回路反馈控制系统是最基本、结构最简单的一种。 ?在生产过程控制中应用得最为广泛的、并能解决大量控制问题的系统(70%)。 ?研究单回路系统的分析和设计方法,是研究复杂控制系统的基础。

1.1 单回路系统的结构组成一、

系统的组成举例 : 如图所示的水槽,流入量 F1、流出量F2,为了控制水槽的液位L不变,选择相应的变送器、控制器、控制阀,并按左图组成单回反馈控制系统。

F

F 图1-1 水槽

F“反作用” sp LC LT F图1-2 水槽液位控制系统

注: LC表示液位控制器,sp代表控制器的给定值。 假定控制阀为气闭,控制器为反作用。 偏差:测量信号与给定值之差。

当测量值大于给定值时,偏差为正,反之为负。第一种情况(初始状态:平衡状态F1=F2)

?入口阀突然开大 → F1>F2 → L↑ → 正偏差 → 输出减小 → 控制阀↑ → F2 ↑→ L↓→F1=F2→ 系统达到新的平衡?入口阀突然开小→ F1F1→L ↓→ 负偏差 →输出增大 →控制阀↓

什么是高精度定位?高精度定位的应用

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什么是高精度定位?高精度定位的应用

一、高精度定位组成:

高精度定位系统包括定位基站、定位标签、位置解算服务器以及调度中心显示屏组成。可实时定位人员位置,多用于监狱、养老院、工厂、隧道等室内定位。

高精度定位系统应用软件支持PC端和移动端访问,并提供位置实时显示、历史轨迹回放、人员考勤、电子围栏、行为分析、多卡判断、智能巡检等功能。 二、什么是定位精度?

定位精度(PositionaIAccuracy)是空间实体位置信息(通常为坐标)与其真实位置之间的接近程度。

高精度定位系统采用UWB定位技术,通过TDOA到达时间差的算法实现三维定位,定位精度优于30cm,单区域支持多于1000张/秒的定位标签,精度高,容量大。

三、高精度uwb定位原理

高精度定位采用 TDOA(到达时间差原理),利用 UWB 定位技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差,从而得出定位标签相

对于四组定位基站的距离差。

使用 TDOA 技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信,只需要定位标签只发射或只接收 UWB 信号,故能做到更高的定位动态和定位容量。

恒高四维定位系统产品即使用 UWB-TDOA 技术实现了高精度、高动态、高容量、低功耗的定位

高精度照度计的设计

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大连理工大学

硕士学位论文

高精度照度计的设计

姓名:侯文辉

申请学位级别:硕士

专业:通信与信息系统

指导教师:李明伟

20070518

大连理工大学硕士学位论文

摘要

在建筑、影视和医疗卫生等行业中,照度的测量是很常见的,而且要求测量的精度

很高。本文设计了一种具有自动量程转换功能、测量精度高、成本低的数显照度计。

本系统是以单片机AT89C51为核心部件的测量系统,它包括信号采集、信号放大、

A/D转换、液晶显示、键盘和Rs一232通信接口部分。

首先,本文选用了光谱响应范围宽,响应时间短,光电转换效率高、PN结面积大的

的硅光电池作为照度计的光电转换的探头,并把它做成一个单独的光探头,并加了矿以)

滤光器和余弦修正器,与机身分离,更加适应余弦定律,提高了测量的精度和范围。其

次,本文重点做了以下工作:(1)光电转换前置放大电路的设计:为了提高照度计的测

量准确度,确保光电问的线性关系,本设计把运算放大器接成电流电压变换器的形式,

一方面可得到零负载效应;另一方面,短路电流通过反馈电阻变成电压量,实际效果相

当于流过一个负载电阻形成的压降。(2)自动量程转换电路的设计:由于可见光照射硅

光电池时产生的光电流范围太大,为了保证A/D转换的精度。本设计选用通道电阻很小

的MAXIM公

闭环控制系统的干扰与反馈

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在送乘飞机出行时,为什么不能 说祝你一路顺风?

每天上学骑自行车的感受?乘 车的感受等?

干扰因素这节课我们就研究研究闭环 控制系统的干扰与反馈。

第四单元 控制与设计 第三节 闭环控制系统的干扰与反馈

长安一中

蒋建波

什么是干扰因素: 一)什么是干扰因素: 1.干扰因素的概念: 1.干扰因素的概念: 干扰因素的概念

在控制系统中,除输入量( 在控制系统中,除输入量(给定 以外, 值)以外,引起被控量变化的各种因 素称为干扰 interference)因素。 干扰( 素称为干扰(interference)因素。

案例一:逆风中骑自行车。 案例一:逆风中骑自行车。

脚踩的力给定量

自行车

行使的速度被控量

风 逆风、顺风、上坡路 逆风、顺风、上坡路……

案例二:飞机飞行。 案例二:飞机飞行。

结论:在控制系统中, 结论:在控制系统中,干扰因素一定 可能有一个,也可能有若干个。 有,可能有一个,也可能有若干个。

扩展讨论: 扩展讨论:

生活中还有哪些例子说明“ 生活中还有哪些例子说明“闭 环控制系统的干扰是存在的, 环控制系统的干扰是存在的,是不 可避免的” 可避免的”?

马上行动: 马上行动: 在电冰箱的温度控制系统中,下 列情况是否属于影响其温度控制的干 扰因素? (1)开

闭环控制系统的干扰与反馈

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技术与设计2第四单元

在送乘飞机出行时,为什么不能 说祝你一路顺风?每天上学骑自行车的感受?乘 车的感受等?

技术与设计2第四单元

干扰因素这节课我们就研究研究闭环 控制系统的干扰与反馈。

技术与设计2第四单元

第四单元 第三节

控制与设计

闭环控制系统的干扰与反馈

长安一中

蒋建波

技术与设计2第四单元

一)什么是干扰因素: 1.干扰因素的概念: 在控制系统中,除输入量(给定 值)以外,引起被控量变化的各种因 素称为干扰(interference)因素。

技术与设计2第四单元

案例一:逆风中骑自行车。脚踩的力给定量

自行车

行使的速度被控量

风 逆风、顺风、上坡路……

技术与设计2第四单元

案例二:飞机飞行。

结论:在控制系统中,干扰因素一定 有,可能有一个,也可能有若干个。

技术与设计2第四单元

扩展讨论: 生活中还有哪些例子说明“闭 环控制系统的干扰是存在的,是不 可避免的”?

技术与设计2第四单元

马上行动:在电冰箱的温度控制系统中,下 列情况是否属于影响其温度控制的干 扰因素? (1)开电冰箱门。 外面热气进入冰箱将会引起箱内 温度变化,属于干扰因素。

技术与设计2第四单元

(2)电冰箱所在房间的温度从20℃ 变到32℃属于干扰因素。 (3)把热菜或热饭放入电冰箱中。 属于干扰因素

串级控制系统的原理及设计

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串级控制系统的原理及设计中应注意的问题

摘要:介绍了串级控制系统的基本原理,性能和设计中应注意的几个问题。 关键词:内环;外环;增益;时间常数;对象;共振现象;积分饱和现象。 1、 概述

1.1串级控制系统介绍

单回路控制系统只用一个调节器,调节器只有一个输入信号,即只有一个闭环,在大多数情况下,这种简单系统能够满足工艺生产的要求。但是也有一些另外的情况,譬如调节对象的动态特性决定了它很难控制,而工艺对调节质量的要求又很高;或者对调节对象的控制任务要求特殊,则单回路控制系统就无能为力了。另外,随着生产过程向着大型、连续和强化方向发展,对操作条件要求更加严格,参数间相互关系更加复杂,对控制系统的精度和功能提出许多新的要求,为此,需要在单回路的基础上,采取其他措施,组成复杂控制系统。串级控制是改善调节过程的一种极为有效的方法,并且在实际中得到了广泛的应用。我厂的生产过程自动控制系统中,串级控制系统是应用最为广泛的复杂控制系统。 1.2串级控制系统的引入 先来看一个例子。

图1.1 精馏塔提馏段温度控制方案 (简单控制系

串级控制系统的原理及设计

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串级控制系统的原理及设计中应注意的问题

摘要:介绍了串级控制系统的基本原理,性能和设计中应注意的几个问题。 关键词:内环;外环;增益;时间常数;对象;共振现象;积分饱和现象。 1、 概述

1.1串级控制系统介绍

单回路控制系统只用一个调节器,调节器只有一个输入信号,即只有一个闭环,在大多数情况下,这种简单系统能够满足工艺生产的要求。但是也有一些另外的情况,譬如调节对象的动态特性决定了它很难控制,而工艺对调节质量的要求又很高;或者对调节对象的控制任务要求特殊,则单回路控制系统就无能为力了。另外,随着生产过程向着大型、连续和强化方向发展,对操作条件要求更加严格,参数间相互关系更加复杂,对控制系统的精度和功能提出许多新的要求,为此,需要在单回路的基础上,采取其他措施,组成复杂控制系统。串级控制是改善调节过程的一种极为有效的方法,并且在实际中得到了广泛的应用。我厂的生产过程自动控制系统中,串级控制系统是应用最为广泛的复杂控制系统。 1.2串级控制系统的引入 先来看一个例子。

图1.1 精馏塔提馏段温度控制方案 (简单控制系

18位高精度音频Σ-ΔDAC设计

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18位高精度音频Σ-ΔDAC设计

徐双武1,白天蕊2,胡纯意2,陶而芳2,杨 修3

(1.西南交通大学 微电子研究所,四川 成都610031;2.中南大学 物理科学与技术学院,湖南 长沙

410083; 3.登颠微电子公司,四川 成都610041)

2008-10-21

摘 要: 采用基于过采样Σ-ΔDAC调制技术设计的音频D/A转换器,对量化噪声进行有效整形,提高了分辨率和带内信噪比(SNR)。重点对Sigma-delta设计进行了详细分析,给出了有关电路结构和仿真结果。芯片已在TSMC 0.18μm CMOS工艺上流片成功,在工作频率6.144MHz时动态范围达128.6dB,信噪比109.5dB,总谐波失真达-117.2dB。

关键词: 过采样;Σ-ΔDAC;DEM;传递函数

随着数字音频技术的迅速发展,高分辨率D/A转换器被大量使用,与传统D/A调制器相比,基于过采样技术的Sigma-delta modulate(SDM)DAC对噪声进行整形和对量化噪声进行有效抑制,且在提高信噪比(SNR)、后端模拟滤波器设计以及物理实现上具有很大的优势。

文章首先从系统的角度出发,根据音频DAC的总体性能要求

超高精度带隙基准源的设计

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摘 要

基准电压源是模拟电路设计中广泛采用的一个关键的基本模块。所谓基准电压源就是能提供高稳定度基准量的电源,这种基准源与电源、工艺参数和温度的关系很小,但是它的温度稳定性以及抗噪性能影响着整个电路系统的精度和性能。本文的目的便是设计一种高精度的CMOS带隙基准电压源。

本文首先介绍了基准电压源的国内外发展现状及趋势。然后详细介绍了带隙基准电压源的基本结构及基本原理,并对不同的带隙基准源结构进行了比较。接着对如何提高带隙基准的电源抑制比以及带隙基准电压源的温度补偿原理进行了分析,还总结了目前提高带隙基准电压源温度特性的各种方法。在此基础上运用曲率校正、内部负反馈电路、RC滤波器、快速启动电路,设计出了具有良好的温度特性和高电源抑制比的带隙基准电压源电路。最后应用HSPICE仿真工具对本文中设计的带隙基准电压源电路进行了完整模拟仿真并分析了结果。

模拟和仿真结果表明,电路实现了良好的温度特性和高电源抑制比,0℃~100℃温度范围内,基准电压温度系数大约为11.2ppm/℃,在1Hz到10MHz频率范围内平均电源抑制比(PSRR)可达到-80dB,启动时间为700?s。

关键词: 带隙基准电压源; 温度系数;电源抑制比;