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提出了基于52单片机和PID控制算法采用角位移传感器控制直流力矩电机的旋转倒立摆的设计方案.实验表明该倒立摆系统稳定、结构简单、成本低、控制容易,实现摆角超过-60度到60度及整个圆周运动,当摆杆处于倒立姿态时施加外力干扰,能在5s内恢复倒立,并且保持倒立时间超过10s. 相似文献
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结合创新课程需要,以提高自动化类学生的理论结合实践能力为出发点,基于STM32设计并制作了一阶旋转倒立摆实验装置。该装置采用并级双闭环PID控制策略,一个控制旋转臂角度,一个控制摆杆倒立角度,实现了对一阶旋转倒立摆的起摆和稳摆控制(起摆时间为3 s,受扰动后的调节时间为0.4 s),并给出了一阶旋转倒立摆装置的总体设计方案、硬件电路和软件设计过程。实践表明,该装置搭建方便,易于理解和掌握知识点,适合于自动化类学生学习使用,可以有效调动学生的学习积极性,培养其深入思考能力,激发其创新思维。 相似文献
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在 FPGA 上设计部署模糊自适应 PID 算法,并针对典型的自动控制对象——直线倒立摆完成稳摆控制,以验证该算法的硬件可实现性。在直线倒立摆模型基础上,运用模糊控制理论对 PID 参数进行自适应整定,再根据模糊 PID 处理过程,结合离散 PID 算法,采用半查表加半计算方式,在 Quartus II 及 Modelsim 平台上完成 Verilog HDL 的硬件编程设计与仿真。通过 Simulink 仿真比较可知,模糊自适应 PID 相对于经典 PID 控制的响应性能指标更优,最后基于 EP4CE6E22C8N 芯片,以较少的资源开销实现了控制器设计。基于 FPGA的模糊自适应 PID 控制器能够充分利用该器件特性,凸显模糊自适应 PID 算法优势,实现对倒立摆的实时控制。 相似文献
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本文在倒立摆系统的非线性动力学数学模型基础上，设计了一种自适应模糊PID控制器，对PID参数进行动态整定，并对一级倒立摆系统进行了控制研究。通过Simulink仿真实验表明，与传统PID控制方法相比较，其响应速度和超调量等性能指标得到显著改善。 相似文献
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一阶倒立摆的 PID 控制 总被引：2，自引：0，他引：2
倒立摆系统是自动控制理论课的理想实验对象，本文介绍了一阶倒立摆系统的构成和数学模型，设计了PID控制器，在MATLAB环境下进行仿真，并在实验装置上进行了实验。 相似文献
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《常熟理工学院学报》2017,(2)
选取旋转自由摆作为研究对象,建立了系统的数学模型,分析并验证了系统的稳定性和可控可观性.在此基础上,提出了一种基于STM32的实验硬件平台,该平台采用步进电机驱动自由摆的旋转,利用光电编码器测量摆杆的旋转角度,通过PID控制算法实现自由摆的运动控制,对自由摆的起摆、摆起稳定、镇定进行了分析.实验表明,本文采用的旋转自由摆控制方法,使自由摆运行稳定,具有一定的抗干扰能力. 相似文献
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基于Internet的倒立摆网络控制系统 总被引：3，自引：0，他引：3
本文讲述了基于Internet的倒立摆网络控制系统。该系统应用Internet、自动控制、面向对象编程及数据库等技术，使学生能够远程登录该系统进行倒立摆实验设计，并通过Internet运行实验得到结果。 相似文献
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针对多变量、非线性、强耦舍性的倒立摆系统,采用牛顿一欧拉法建立了其动力学方程,并进行了线性化处理,得到了状态空间模型,从而设计出一种传统PID控制方案,实现了对摆杆的稳定控制。最后在MATLAB环境下进行了计算机仿真,仿真结果表明,摆杆角度控制过程具有良好的动态性能和稳态性能,验证了建模的正确性和控制方案的有效性。 相似文献
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倒立摆是控制领域一个经典的实验对象,其系统本身是计算机、机器人、传感器、控制等多种技术的有机结合。由于倒立摆系统本身具有不稳定性、高阶次、多变量、非线性和强耦合等特性,对其进行控制可以形象直观的反映控制器的控制效果。倒立摆作为一个典型的教学和研究设备,可以用于实现各种已有的控制理论和方法,也可以作为新的理论和控制方法的检验工具。同时,倒立摆控制和火箭的姿态控制以及步行机器人的稳定控制有很多相似之处,基于倒立摆实验产生的理论和方法在实际中也将有很多应用。本论文对基于2-DOF（Degree of freedom）倒立摆进行了运动学和动力学分析,得到它的状态方程。 相似文献
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为实现脑电信号的实时采集和显示,设计了一个基于STM32f103的便携式脑电信号采集处理系统.该系统通过无线模块接收经过放大处理后的数字脑电信号,通过微处理器STM32f103内置的FIR滤波、功率谱估计等算法对脑电信号进行处理,将采集到的数据存储到SD卡里,最后通过触屏控制系统在TFT屏上显示出清晰、稳定的脑电信号.该系统具有体积小、功耗低、抗干扰能力强和便于携带等特点. 相似文献
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高霞 《洛阳师范学院学报》2013,(11):69-72
介绍了一种基于STM32微控制器的低功耗、高性能的温棚环境显示终端的解决方案,阐述了UC/OS操作系统以及UCGUI图形界面系统在STM32上的移植以及人机交互界面的实现.证明了该系统操作简单,便于升级,能实现温湿度以及光度数据的波形显示,同时能实现良好的人机交互. 相似文献
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设计了一种基于STM32F103VE6和ADE7878的电能参数检测装置。其采用电能计量芯片ADE7878实现对电网电压、电流、频率、功率因数等诸多参数的采样,以ARM STM32F103VE6作CPU,通过ADE7878的HSDC高速数据捕获接口与CPU的SPI口连接,将电流、电压波形的AD转换数据高速传输给CPU,CPU获取数据后实时保存并进行频率准同步转换和FFT计算以实现对谐波的测量。该装置有效地实现了对公用配电网的电压、电流、有功、无功、谐波等参数的精确测量,为公用配电网进行能源监测、无功补偿和谐波治理提供了一种有效的在线监测手段。 相似文献
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李莎 《湖北第二师范学院学报》2012,(8):48-50
利用STM8L152以及AMR传感器,对车辆检测技术做了一定程度的研究。介绍了该系统的硬件组成和软件实现,尤其是低功耗方面的设计。经过试验表明,该系统可以对车辆对磁场的扰动进行检测,同时功耗也基本能够达到使用的要求。 相似文献
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本设计分两部分:直流稳压电源部分和漏电保护部分,核心思想为PID调整,硬件主要包含4个模块:微控制器核心模块、直流稳压电源调整模块、漏电保护控制模块以及液晶显示模块。微控制器选用STM32,电源额定输出电压5V,微控制器根据采样到的电压计算出功率,并实时显示。漏电保护控制模块的动作电流为30mA,由漏电保护控制模块控制断电。 相似文献
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甘振华 《福建工程学院学报》2018,(3):286-292
为解决高校节能监管系统配电站分布离散,各站内计量点规模不大时的远程集抄问题,以STM32F103处理器为核心,扩展了DL/T645-2007协议的定义,设计支持3级中继功能的电力载波（power line carrier,PLC）小型路由器。路由器以载波芯片为圆心,实际通信距离为半径,构成等效的直抄、一级中继、二级中继和三级中继蜂窝模型,并以此为基础,建立一个逻辑上以路由器为根节点,各级蜂窝覆盖圆为层次的多叉树遍历查询结构,实现了中继路由图的建立和自动中继转发抄表。所设计的中继技术在低压电力载波通信和智能水表远程集抄领域得到了成功应用,可以低成本地替代RS485以实现能耗系统的远程抄控。 相似文献
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程智宾江吉彬 《福建工程学院学报》2021,(3):242-246
针对电动自行车充电管理难、安全性低的问题,设计一种基于窄带物联网(narrow band internetof things,NB-IoT)的电动自行车充电管理系统,以STM32F103C8为主要控制器,通过NB-IoT通信模块与服务器进行数据交互,结合区块链技术,提高消费支付和资金管理的安全性。经实际使用验证,该系统具有管理手段先进、使用方便、安全可靠等特点,已在多个学校和社区安装使用。 相似文献
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本导航系统采用ARM Cortex-M3内核结构的低功耗、高性能嵌入式芯片STM32F207VGT6作为主控制器,可以接受和处理GPS信号;采用触摸屏提供良好的操作界面,并能针对目标位置提供图片与文字介绍。整个系统以低成本的方式实现,可以用于导航,还能提供相关的地理信息服务。 相似文献
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恒温摇床是生化领域常用的实验仪器之一,为提高国内低价恒温摇床的温度控制精度,重新设计恒温摇床加热温控系统软硬件。硬件方面采用STM32F103R6T6作为主控芯片,PT100作为温度传感器;软件方面在常规PID控制算法中引入变速积分和微分先行改进算法。系统测试结果表明,该恒温摇床加热控制系统温控精度达到±0.1°C,实现了预设的性能指标,且能达到高价恒温摇床的部分指标,具有一定的市场前景。 相似文献