铝块恒温控制系统设计与教学应用研究

1

作者 黄晓璜 盛健 崔国民 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第9期186-191,205,共7页

为加深学生对“动力工程测控技术”中测量原理与自动控制应用的理解,设计并搭建了基于可编程逻辑控制器(PLC)的恒温控制实验教学平台。平台以西门子S7-200 PLC为核心控制器,铝块作为被控对象,构建了完整的温度测控系统。系统通过PT100... 为加深学生对“动力工程测控技术”中测量原理与自动控制应用的理解,设计并搭建了基于可编程逻辑控制器(PLC)的恒温控制实验教学平台。平台以西门子S7-200 PLC为核心控制器,铝块作为被控对象,构建了完整的温度测控系统。系统通过PT100热电阻实时采集温度信号,经过温度变送器处理后传输至PLC,利用比例-积分-微分(PID)算法进行实时运算,输出脉宽调制(PWM)信号,以精确调节电加热棒的加热功率与风扇的散热强度。基于EasyBuilder Pro软件开发了可视化监控界面,实现了温度数据的实时采集、动态显示、历史存储及远程控制等功能。该平台能够直观展示温度控制系统的动态响应特性,并通过参数调节观察系统性能变化的规律,且实验平台支持拆解与重构,支持更高级算法的调试与实验。教学实践表明,该平台为学生深入理解过程控制原理、掌握闭环PID控制算法及其工程实现方法提供了理论与实践深度融合的学习环境,有效提升了学生的工程实践能力和创新思维能力。 展开更多

关键词 可编程逻辑控制器 比例-积分-微分控制 恒温系统 温度控制 实验装置设计

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基于cpld组合逻辑控制器模型机的设计与实现 被引量：7

2

作者 戚梅 张鹏 东野长磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2010年第7期64-66,共3页

提出了一种使用大规模可编程逻辑器件实现对组合逻辑控制器的设计,并与给定实验箱上的时序电路、主存、输入设备、输出设备、运算器、寄存器组等部件实验模块构成1台完整的模型计算机。此设计应用了可编程逻辑器件,提高了模型机指令执... 提出了一种使用大规模可编程逻辑器件实现对组合逻辑控制器的设计,并与给定实验箱上的时序电路、主存、输入设备、输出设备、运算器、寄存器组等部件实验模块构成1台完整的模型计算机。此设计应用了可编程逻辑器件,提高了模型机指令执行的速度,也提高了系统的可靠性。 展开更多

关键词 可编程逻辑器件 组合逻辑控制器 模型机

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基于ARM+CPLD的UAV飞行控制系统设计 被引量：4

3

作者 宋磊 曹林平 +1 位作者 吴文超 蚩军祥 《电光与控制》 北大核心 2010年第9期47-50,共4页

根据UAV飞行控制系统的功能任务要求,提出了一种以ARM为控制核心、以CPLD为辅助控制器件的飞行控制方案。描述了飞行控制系统总体设计方案,详细设计了飞控计算机的硬件和软件。为提高飞控系统的运算速度和精度,系统硬件采用ARM＋CPLD模... 根据UAV飞行控制系统的功能任务要求,提出了一种以ARM为控制核心、以CPLD为辅助控制器件的飞行控制方案。描述了飞行控制系统总体设计方案,详细设计了飞控计算机的硬件和软件。为提高飞控系统的运算速度和精度,系统硬件采用ARM＋CPLD模块设计,二者通过双口RAM进行数据交换;为满足飞控系统实时性和稳定性的要求,系统移植了μC/OS-Ⅱ实时操作系统,并根据控制功能将应用程序划分为7个任务。最后,为验证系统设计的可行性,将仿真数据和试飞数据进行了对比分析,结果表明系统设计正确、可行。 展开更多

关键词 无人机 飞行控制系统 ARM芯片 复杂可编程逻辑器件 μC/OS-Ⅱ

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基于MCU和CPLD的智能移动机器人控制系统 被引量：3

4

作者 李慧 李海霞 冯显英 《机电工程》 CAS 2009年第8期100-103,共4页

针对移动机器人控制系统设计和开发要求的复杂性,从成本低、易开发、易调试和高集成性的角度出发,提出了一种基于微处理机控制单元(MCU)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的智能移动机器人控制系统设计。给出了自动避障、电机驱动控制、红外... 针对移动机器人控制系统设计和开发要求的复杂性,从成本低、易开发、易调试和高集成性的角度出发,提出了一种基于微处理机控制单元(MCU)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的智能移动机器人控制系统设计。给出了自动避障、电机驱动控制、红外遥控等关键功能的设计实现方法,着重对基于CPLD的超声波检测模块、红外编码模块、壁障模糊控制器的设计等进行了详细的论述。同时,还给出了系统主程序和超声测距子程序软件设计流程。实践结果表明,该移动机器人控制系统可使硬件结构大大简化,并具有功能丰富、集成度高、性价比高等特点。 展开更多

关键词 微处理机控制单元 复杂可编程逻辑器件 超声波检测 模糊控制器 自动避障

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基于CPLD的线阵CCD驱动和数据采集处理系统 被引量：3

5

作者 刘仁伟 郑坚 +1 位作者 马春庭 殷军辉 《兵工自动化》 2007年第7期49-49,62,共2页

基于CPLD的驱动和数据采集系统,以TCD1501D线阵CCD为图像传感器。其数据采集系统由时序发生器驱动、视频信号预处理、视频信号采集和处理、LCD数字显示电路构成。系统由计算机发出命令驱动各器件,对产生的数据实时采集并在计算机和LCD... 基于CPLD的驱动和数据采集系统,以TCD1501D线阵CCD为图像传感器。其数据采集系统由时序发生器驱动、视频信号预处理、视频信号采集和处理、LCD数字显示电路构成。系统由计算机发出命令驱动各器件,对产生的数据实时采集并在计算机和LCD上显示。该系统可实现对线阵CCD的正确驱动和数据实时采集存储处理。 展开更多

关键词 线阵CCD 复杂可编程逻辑器件(cpld) 数据采集处理

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基于DSP和CPLD的数字锁相技术研究 被引量：3

6

作者 王青松 李迪安 张仲超 《机电工程》 CAS 2007年第10期58-60,共3页

提出了一种基于数字信号处理技术(DSP)和可编程逻辑控制器件(CPLD)的全数字锁相方法。首先实现了DSP与CPLD的相互通信,在此基础上详细阐述了锁相的基本原理,并分别给出了DSP和CPLD的程序算法和设计流程,最后通过实验验证了该方法的正确... 提出了一种基于数字信号处理技术(DSP)和可编程逻辑控制器件(CPLD)的全数字锁相方法。首先实现了DSP与CPLD的相互通信,在此基础上详细阐述了锁相的基本原理,并分别给出了DSP和CPLD的程序算法和设计流程,最后通过实验验证了该方法的正确性和可行性。实践证明,该技术具有广泛的推广应用前景。 展开更多

关键词 数字信号处理技术 可编程逻辑器件 数字锁相

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基于CPLD的旋转联接部件信号传输控制系统设计 被引量：3

7

作者 顾文斌 王怡 《机电工程》 CAS 2016年第10期1272-1276,共5页

针对固定部分的控制器与外部旋转执行机构之间的信号传输问题,对旋转联接部件信号传输控制系统的电路构成、控制模块与信号通信编解码等方面进行了研究,对旋转联接部件中的光通信过程进行了归纳,提出了一种以大规模可编程控制芯片CPLD... 针对固定部分的控制器与外部旋转执行机构之间的信号传输问题,对旋转联接部件信号传输控制系统的电路构成、控制模块与信号通信编解码等方面进行了研究,对旋转联接部件中的光通信过程进行了归纳,提出了一种以大规模可编程控制芯片CPLD为通信控制硬件核心,以激光作为数据通信载体的包含了控制信号接收、信号编码、光电转换、信号解码、信号反馈等多个功能模块的高速双向数据传输系统,并搭建了旋转联接部件实验平台对其中的旋转过程中信号传输的数据正确率和光信号传输的损耗率进行了测试。研究结果表明,基于大规模可编程控制技术的旋转联接部件信号传输控制器具有结构简单、工作性能可靠、光信号损耗小等优点,具有很强的实际应用价值。 展开更多

关键词 旋转连接器 cpld 信号传输控制 VHDL

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基于CPLD的LED景观灯智能控制系统

8

作者 王淑凡 牛萍娟 +1 位作者 徐秀知 王巍 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2012年第4期54-56,60,共4页

针对传统的LED景观灯控制系统控制灯数量少、无法实现柔和渐变效果等问题,提出了一种多参数可编程的LED景观灯控制系统,基于CPLD设计了控制系统的控制盒;根据实际情况设定了场景数据的传输协议,并用QuartusII软件进行了功能仿真.仿真结... 针对传统的LED景观灯控制系统控制灯数量少、无法实现柔和渐变效果等问题,提出了一种多参数可编程的LED景观灯控制系统,基于CPLD设计了控制系统的控制盒;根据实际情况设定了场景数据的传输协议,并用QuartusII软件进行了功能仿真.仿真结果表明:该系统可实现不同地址的LED景观灯在256级灰度调制范围内以不同的速度变化等级达到预设的亮度级别,并输出红、绿、蓝三基色相应的PWM占空比信号,最终实现景观灯柔和渐变的效果. 展开更多

关键词 cpld LED景观灯 智能控制 PWM

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基于CPLD直流无刷电机驱动系统的调速控制分析 被引量：9

9

作者 仲伟正 刘曰涛 +1 位作者 毛薪然 杨林 《机床与液压》 北大核心 2021年第1期7-12,共6页

阐述一种以复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心的直流无刷电机高性能模拟量驱动系统,它采用全硬件电路设计、梯形换相和PWM调速控制策略,具有更高的响应特性。针对模拟量驱动系统,推导计算4种PWM调制方式下电机的换相转矩脉动,提出一种改进... 阐述一种以复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心的直流无刷电机高性能模拟量驱动系统,它采用全硬件电路设计、梯形换相和PWM调速控制策略,具有更高的响应特性。针对模拟量驱动系统,推导计算4种PWM调制方式下电机的换相转矩脉动,提出一种改进的PWM调速控制策略,即根据占空比的不同切换不同的PWM调制方式来控制系统。通过MATLAB/Simulink仿真比较采用改进的PWM调速控制和传统PWM调速控制策略的电机转矩脉动值的大小,并搭建实验平台测试在不同占空比条件下采用改进的PWM调速控制策略的电机换相转矩脉动,验证改进的PWM调速控制策略的正确性。 展开更多

关键词 复杂可编程逻辑器件 直流无刷电机驱动系统 换相转矩脉动 改进PWM控制策略

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CPLD/FPGA在工件取放设备中的应用

10

作者 李晓慧 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2002年第10期51-52,55,共3页

在分析PLC优缺点的基础上 ,提出一种利用在线可编程逻辑控制代替PLC的新技术。此外 ,给出了用在线可编程器件CPLD/FPGA组成的。

关键词 工件取放设备 控制系统 cpld/FPGA 在线可编程器件 VHDL 逻辑控制 PLC

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一种新型的变电站通信控制器设计 被引量：12

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作者 徐科 胡敏强 +1 位作者 郑建勇 吴在军 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2006年第6期38-42,共5页

为了解决目前变电站内通信管理装置实时性、可靠性不高,硬件复杂成本高等问题,提出了基于AT 91RM 9200处理器和V xW orks嵌入式实时操作系统的新型变电站通信控制器。介绍了新型通信控制器的硬件设计,着重描述了通信接口部分,用复杂可... 为了解决目前变电站内通信管理装置实时性、可靠性不高,硬件复杂成本高等问题,提出了基于AT 91RM 9200处理器和V xW orks嵌入式实时操作系统的新型变电站通信控制器。介绍了新型通信控制器的硬件设计,着重描述了通信接口部分,用复杂可编程逻辑器件CPLD解决了CAN控制器芯片SJA 1000与AT 91RM 9200之间的时序逻辑问题。软件采用双层客户机/服务器的体系结构,详细进行了基于V xW orks的装置软件模块划分,并分析了装置软件运行流程。该装置可以实现远方调度对变电站的内部操作和多种网络互连,并构建现有变电站内统一的通信网络,稍加改变也可以用于基于IEC 61850的数字化变电站中。 展开更多

关键词 变电站通信 通信控制器 AT91RM9200 VXWORKS 复杂可编程逻辑器件 客户机/服务器

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基于DSP的二轴转台伺服控制系统设计 被引量：13

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作者 郑艳文 王彤宇 +2 位作者 林琳 黄郁馨 范根新 《机电工程》 CAS 2013年第2期210-213,共4页

针对目前网络通信中网线的布置繁冗、维护困难等问题,将二轴转台伺服控制技术应用于网络通信中,进行了二轴转台伺服控制系统硬件及软件的设计。采用"位置+速度"双闭环控制方式,以"TMS320F2812+CPLD"为控制核心进行... 针对目前网络通信中网线的布置繁冗、维护困难等问题,将二轴转台伺服控制技术应用于网络通信中,进行了二轴转台伺服控制系统硬件及软件的设计。采用"位置+速度"双闭环控制方式,以"TMS320F2812+CPLD"为控制核心进行了系统伺服控制卡的设计,通过选用高集成电机驱动芯片SA57进行了功率驱动卡的设计;通过采用超前-滞后控制算法,利用C和C++语言进行了控制系统的软件程序设计;建立了转台俯仰轴伺服控制系统的数学模型,采用先进的超前-滞后控制器进行了系统的速度环和位置环的校正,在Matlab的Simulink模块中,对系统的速度环及位置环的数学模型进行了数字仿真与分析。研究结果表明,所设计的二轴转台伺服控制系统的响应时间为25 ms,位置跟踪精度在±1″范围内,其跟踪性能完全满足了技术要求。 展开更多

关键词 二轴转台伺服控制 TMS3202812 复杂可编程逻辑器件 超前-滞后控制器 DSP

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一种新的周期信号的高速数据采集方法研究 被引量：12

13

作者 刘能 徐晓 +1 位作者 邓华秋 周俊生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期765-768,共4页

本文介绍了一种新颖、简单的针对周期信号的高速数据采集方法,论证了该方法的可行性,完成了一个基于该方法的、采用CPLD和单片机的系统设计,并给出了硬件设计框图。实验表明,该系统工作稳定,满足实际应用的需要,适用于高速数字信号处理。

关键词 数字信号处理 周期信号 高速数据采集系统 复杂可编程逻辑器件

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流体性能综合控制实验装置研制 被引量：5

14

作者 肖建昆 陆金铭 +1 位作者 陈代芬 万伟 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第9期68-70,82,共4页

利用可编程逻辑控制及变频控制技术,流体采用电动阀门控制,以离心泵性能测试为主体,扩展开发了一套流体性能综合控制实验装置。实验装置功能包含离心泵性能测定、变频调速、流量测量、孔板流量计标定、水箱液位控制等。介绍了实验装置... 利用可编程逻辑控制及变频控制技术,流体采用电动阀门控制,以离心泵性能测试为主体,扩展开发了一套流体性能综合控制实验装置。实验装置功能包含离心泵性能测定、变频调速、流量测量、孔板流量计标定、水箱液位控制等。介绍了实验装置设计方案、组成、实验功能及操作说明。本实验装置的研制对高校工科实验教学的发展具有明显的借鉴意义。 展开更多

关键词 流体性能 可编程逻辑控制 变频控制 实验装置

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遥控自动立木整枝机运动控制系统 被引量：3

15

作者 张俊梅 李文彬 +1 位作者 撒潮 王德明 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期33-36,共4页

正确的控制逻辑是自动立木整枝机运动控制系统的关键技术.该文根据作业要求,研制了基于复杂可编程逻辑器件的自动立木整枝机运动控制系统.该系统采用自制的新型电动机位置动态检测装置,通过复杂数字逻辑运算及相应的闭环控制驱动电路,... 正确的控制逻辑是自动立木整枝机运动控制系统的关键技术.该文根据作业要求,研制了基于复杂可编程逻辑器件的自动立木整枝机运动控制系统.该系统采用自制的新型电动机位置动态检测装置,通过复杂数字逻辑运算及相应的闭环控制驱动电路,实现对人工林自动立木整枝机控制信号的分组、实时控制.该运动控制系统设计合理、控制逻辑准确,已成功应用于BSR-Z23-001A人工林自动立木整枝机,工作可靠,使用效果良好. 展开更多

关键词 人工林 自动立木整枝机 复杂可编程逻辑器件 运动控制

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一种新型模拟航海罗经及其控制 被引量：4

16

作者 窦金生 李明 汤天浩 《船海工程》 北大核心 2006年第5期63-65,共3页

介绍一种新型航海模拟罗经的组成及工作原理,提出利用CPLD电路控制步进电机以及用自整角机和AD2S83实现轴角/数字转换的电路形成闭环控制的可靠方法,从而使该模拟罗经具有结构简单、工作可靠、仿真效果好、推广价值高等显著优点。

关键词 模拟航海罗经 复杂可编程逻辑器件(cpld) 控制策略

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可编程序控制器教学实验台 被引量：2

17

作者 范伟 彭光正 +1 位作者 余麟 王毅峰 《实验室研究与探索》 CAS 2005年第S1期302-305,共4页

研制了一款可编程序控制器教学实验台,通过该实验台,学生可以自由进行可编程序控制器的数字量、模拟量输入输出实验,可以应用PLC控制气动机械手的顺序搬运动作。该实验台在可编程序控制器的课程建设与教学中取得了很好的效果。

关键词 可编程序控制器 教学实验台 课程建设与教学 气动机械手

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在线可编程器件在逻辑控制系统中的应用 被引量：1

18

作者 王思聪 周百新 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2002年第6期53-55,共3页

在充分析PLC优、缺点的基础上 ,提出一种新的逻辑控制技术。讨论了利用该技术在广泛领域内代替PLC的可能性 ,并给出了用CPLD/FPGA组成的逻辑控制单元的基本电路和输入

关键词 在线可编程器件 逻辑控制系统 PLC cpld/FPGA

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基于EDA技术的自动立木整枝机无线遥控发射系统 被引量：6

19

作者 张俊梅 李文彬 +2 位作者 撒潮 王德明 田勇臣 《林业机械与木工设备》 2006年第10期23-26,共4页

立木整枝是优质工业用材林定向抚育的重要环节,采用自动立木整枝机是实现高效、高质量和安全可靠整枝的有效途径。本文综合运用电子电路设计及优化技术、无线遥控及通信编解码技术,创造性地研制了基于CPLD的无线数字编码抗干扰自动立木... 立木整枝是优质工业用材林定向抚育的重要环节,采用自动立木整枝机是实现高效、高质量和安全可靠整枝的有效途径。本文综合运用电子电路设计及优化技术、无线遥控及通信编解码技术,创造性地研制了基于CPLD的无线数字编码抗干扰自动立木整枝机无线遥控发射系统,通过优化CPLD内部逻辑电路有效消除了逻辑竞争冒险、降低了噪声干扰,确保了系统逻辑设计的正确性。该系统具有可靠、节能、抗干扰、工作效率高等优点。本研究成果及方法为推进其他林业机械的自动化与智能化进程提供了一种有效的新思路。 展开更多

关键词 自动立木整枝机 无线遥控 发射 可编程复杂逻辑器件

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单片机自动检测系统的设计 被引量：1

20

作者 王小利 董晓舟 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2010年第4期52-54,共3页

设计了以复杂可编程逻辑器件(CPLD),为控制核心的检测系统,能实现单片机损坏的自动检测。系统主要由CPLD控制模块、JTAG并口下载模块、串口收发模块和单片机类型转换板组成。CPLD首先自动检测到被测单片机ISP下载完成信号后,开始与单片... 设计了以复杂可编程逻辑器件(CPLD),为控制核心的检测系统,能实现单片机损坏的自动检测。系统主要由CPLD控制模块、JTAG并口下载模块、串口收发模块和单片机类型转换板组成。CPLD首先自动检测到被测单片机ISP下载完成信号后,开始与单片机进行串行通信,然后分析处理写入与读出单片机的数据是否一致,得出串口通信工作情况。继续再检测单片机GPIO,并同步显示单片机主要功能是否正常工作,由此可直接判别单片机的好坏。与传统的单片机检测技术相比,该系统测试自动化程度高、检测率高和测试速度快。 展开更多

关键词 单片机 自动测试 复杂可编程逻辑器件

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