过程控制锅炉汽包水位模糊PID控制的LabVIEW仿真
锅炉汽包水位模糊PID控制的LabVIEW仿真ScientificResearchSystem Simulation Technology Application (Volume 13)Table 1. Rule list of fuzzy control of Kp据、结果显示。当运行程序时,只有前面板出现在计表1.K模糊控制规则表算机的屏幕上,作为虚拟仪器和用户的接口。与其他E仿真语言相比,除了能在 Labview软件中方便地使ECNB NM NS ZO PS PM PB用PID工具包进行模糊PID控制器设计外,在仿真过NB PBPB PMPM PS Z0 ZO程中还能实现对仿真参数的动态修改,只要按照要求NMPB PM PSPS ZO NS在前面板上写入相应的控制参数,便可以进行参数动Ns PPs ZO态修改,相应的更新结果可由前面板以多种方式显小ZO PM PM PS ZO NS NM N出来并可以数据文件形式保存。使仿真过程变得更加PSPSPS ZO NSNS NMNM灵活、便捷。本文所用的前面板如图4所示。PM PS ZO NS NM NⅥNMNBPB ZO ZO NMNM NM NBNB4基于LabⅤIEW的模糊PID控制系统设计美国NI( National Instruments)公司的LabⅤILW口回6,A·逦是基于数据流的图形化编程语言G的开发环境,是仪器控制与数据采集的编程平台,能快速构建实现交互控制系统的图形用户界面,并且它与测量、自动化硬 Figure3. Flow chart of drum water level control system件紧密的结合,具冇完善的数据采集、信号分析和信图3.汽包水位控制系统仿真流程图息显示的解决方案。 LabVIEW中的PD工具包(PIDToolkit提供∫一个完整的模糊控制设计系统,包括:汽包水裨制实验·模糊逻辑控制器设计子程序( Fuzzy Logic Con-roller Design):提供一个友好的图形用户界面(GUI),可以直观地设计和修改模糊控制器的水过低圣汽流量Fe的艰属函数、规则库、推理规则和去模糊方法等等。●」售定设计的结果保存在一个以结尾的文件中,应用冷水入口当诞0程序就谴用此文件。主PTD模糊控制器子程序( Fuzzy Controller.ⅵ):作为程在■a2序的个功能模块(函数),用于在应用程序中实现模糊控制算法。调入控制器子程序( Load Fuzzy Controller.ⅵ)E四常数56将fs文件调入应用稈序功能模块,将指定文件的Figure 4.The front panel of drum level control systemPID参数加载到应用程序的模糊控制器中。图4.汽包水位控制系统前面板框图软件设计由两部分组成,即前面板和流程图。在前面板,用输入控件( Contro)来实现参数的输入,参为了说明该控制策略相对其他控制方法的优越数的显示和程序运行的结果由输出控件( ndicator来性生,同时作了锅炉汽包水位系统常规串级PD控制的完成。流程图是完成程序功能的图形化源代码,通过仿真研究,其外回路和内国路均采用PD控制器,其对控件设置合适的参数和连线建立控制系统。采用模PID控制器的算法为糊PID控制的带前馈的串级三冲量控制系统的流程图u(t)=k,,(e+T Gedt+ la dr)如图3所示。式中:ε为设定值与探制过程返回量之间的偏差,基于 LabView开发的程序面板具有良好的人机K为比例增益,T为积分时间常数,Ta为微分时间常互动的风格,使用简单。前面板提供了丰富的图形控数,u(为控制器输出量。根据图3,设置PID控制器件,可以模拟传统仪器工作方式,在前面板上放置所的参数为K=3、T=150以及a4。两种控制方式的控需要的控件和指示器,实现仪器控制以及较直观的数制效果如图5所示。978-1-935068-81-5c2011 SirEs40o1994-2012cHinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.netScientifieSystem Simulation Technology Application( Volume 13)° Researcl从图5(a)可以看出,在无扰动情况下,采用普通差,而普通PID则在扰动过大的时候则无法做到这PID进行控制超调量约有30%,而采用模糊PID控制点。在汽包水位的控制过程中,通过在不同时刻施加则将超调量控制在10%以内,并且模糊PD控制更能不同扰动,其阶跃响应图显示岀模糊PD控制都要优有效地减少上升时间与调节时间;在初始状态有扰动于普通的PID控制,对锅炉汽包所存在的“虚假水位的情况下如图5(b)和5(c),模糊PID均比普通PID控控制得更好,达到更令人满意的效果。因此,采用模制具有更小的超调量及更短的调节时间;在第一次稳糊Pυ控制策略比常规P控制策略具有较好的调节定后施加两种扰动时如图5(d所示,模糊PID相比普品质以及较强的鲁棒性和抗干扰能力,而且能在对象通PID不仅响应快,超调小,更有效地消除了稳态误模型失配的情况下表现出较强的适应能力。设定值直世D(a)无扰动(b)加入10%蒸汽扰动(c)加入20给水扰动(d第一次稳定后施加两种扰动Figure 5. Curve: Unit step response of different disturbance图5.不同扰动下的单位阶跃响应曲线5结束语Steam Generator[],Journal of System Simulation, 2004, 16(10)P450-453.提出了使用 Labview构建模糊控制器进行锅炉刘红军,韩璞,工东风,锅炉汽包水位系统 DMC-PID串级控制仿真研究[,系统仿真学报,204,16(10),P450-453汽包八位控制的仿真研究,通过比较两种控制方式,[41 XU Chun-mci, ZHANG Haol, YANG Ping, Nonlincar pid-Pcascade control for boiler drum level [J]. East China Electric可以看出对于锅炉汽包水位,采用模糊PID控制在上Power:2009,37(5),P838~84升时间、超调量、调节时间等控制性能都要优于普通凃春梅,张浩,杨平汽包水位串级二冲量非线性PID控制系统[,华东电力,2009,37(5):838~84PⅠD控制。基于 LabVIew语言采用流程图形式开发的51Chul-lIwan Jung, et al. A real-time self-tuning fuzzy controller应用程序,具有良好的人机交互界面,形象直观的控through scaling factor adjustment for the steam generator of NPl574:53-60制界面,更强的数据处理功能及简便实用的参数显示(6] SONG Zhi-gang; YU Qi-xiang; WANG Yi-ming;ctl, Devclop功能。比使用其他仿真语言(如Maab/ Simulink工具ment of fuzzy controller for parameters adaptation of PID con-troller based on L abvIEW[1, Machinery Design manufacture箱)更容易实现各个模块之间传递数据,仿真过程还2003(4):P11~12.能动态修改仿真参数并实时更新,可以更好地配置控宋智罡,郁其祥,王益明等,基于 LabVIew的PID参数自适应模糊控制器设计山J,机械设计与制造,2003(4:11~12制器参数以达到最优,大大缩短没计周期,提高开发[7] Jin Yihui, Process Control [m, Beijing: TSinghua universily效率,具有较大的工程实用价值。press. 1988金以慧,过程控制[M,北京:清华大学出版社,1998[8 ZHAO Baochun, LUO Zon-gan, LIu Xianghua, Design andReferences(参考文献simulation of fuzzy logic controller based on LabVIEW], Control Engineering of China, 2006, 13(S1 ): 49-52[1] CHEN Hong-wei, XU Zhen-yu, YANG Bo, et al, Analysis of the赵宝纯,骆宗安,刘相华,基于LabⅤIEW的模糊控’器设计Influential Factors to Boiler Drum Level [], Power System En与仿真[,控制工程,2006,13:4952neering,2007,23(02):32-33[9] JiN Zhiqiang, Biao Qiliang, A method of design of PID controller陈鸿伟,许振宇,杨博,等锅炉汽包水位影响因素分析[电based on I abvIEW[], Control Automation, 2005, 21(6): 1-2站系统工程,2007,23(02):32-33金志强,包启亮,一种基于LabⅤIEW的PID控制器设计的[2 ZHOU Jia, CAO Xiao-ling, LIU Yong-wen, Controlling Strategy方法[,微计算机信息,2005,21(6):1-2Analysis of Drum Level in Boiler [J]. Boiler Technology, 2005, [10] National Instrument, Lab VIEW simulation moduler user manual36(03):5~10.IM, Austin: National Instruments, 2004周佳,曹小玲,刘永文,锅炉汽包水位控制策略的现状分炘[11 LI Guo-yng, A New Fu∠ y PID Controller[ J Journal of Sys-「J,锅炒技术,2005,36(03),P5-10tem simulation,2003,15(10):1492-1496[3 IIU Hongjun, HAN Pul, WANG Dongfeng, Simulation Research李国勇,一和新型的模糊PID控制器[J,系统仿頁学报,of DMC-PID Cascade for Water Level System of a Drum boile2003,15(10),P1492-1496978-1-935068-81-502011 Scares.o1994-2012ChinaAcademicJournalelEctronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.ner
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基于DSP的恒压频比控制SVPWM方式的研究和实现
利用数字信号处理器TMS320F240产生基于恒压频比控制的对称SVPWM调制波形。第23卷第4李等:基于ISP的恒压频比掉制 SVPWM方式的饼究和实现69平衡,引起较大的电流谐波4方法一软作编写较复杂但儿始三相电流平衡,电流谐波较小,响DSP的强大处理能力及运行速度能实现复杂时算法和具有良好的实时性,某于上述根据1le和电北的速度汗6考虑因此本文采用力法实现 SVPWM波形的产生。3基于TMS320240的SPwM波形的产根拈江,的角用亡所有内象压生本文采用TI公司专为电机控制而推出的一种定点数舶腴躯到案菠,出≤n(Th[A)eo5(l字信号处坦器TMS32F240,产生恒压频比制下SⅤPwM波形计銲mr门d-相分量事件管理模块是整个控制系统的关键,首先更对它进;算山n,亡约过行正确的配置。本系统选取丛HWM的截波频率为1∠kHz处区时间为32us,与 SVPWM波形产生相关的EV(事件管算I1,21的玫值弹)模块的初始化如图6所示m的据值是根据电机的u/∫曲线来确定,采用∫的指令值求出vn的幅值am的相根据un所在的区,裁全较打图位变化2可由定时器T:的定时周期T(TwmM)和电机角速度a1求出。根据角判断m所在的象限,为减少所占据的程序存储空问,只配备0~90的正弦函数表找出9角在第一象限的对应角度,并求解出x的dq轴分量和图7SHWM生成子彩序凉程图L。根据式(4)求解T1,T2,其中U1∠、U2分别为主辋矢4结论量的d轴分量,L1、21为主辅矢量的q轴分量。uU图8为本文实验时输出的 SVPWM词制波(调制波为TPWMl Ud Ua]=Iti t2 x(4)3OHZ,酸波为12kz)经滤波后所得波形可以看出,SVP则T0=Trw“T1“T2,根据vm所在的扇区,分别把0wM的调制波相当于在原正弦波上叠加了一个三次谐波25Tc,0.25T0+0.571,0.25T+0,5T1+0.572装载CM和准优化PWM有异曲冋工之处,其实质也是一种带谐波注入的调制方法PR1CMPR2、CMPR3。初始化比较控制寄存器 COMCON1、SCM321=11,输出为PW牒式FCOMIPCE=1,金比铰輪出使舱ACTRLO10=00,下激时重装载A4、D1000下设时重装戴CMPR5、比按使能 CENAELE初始化全比较动作控制寄存器ACTR设意引脚输出授性(1、3、5为低有效,2、4、6有效医8SⅤPWM调铜波始化死区控制寄存舞 DErCO、使鹿死区足时器PB3:j=111参考文献改置死区定时器的预定标因于 DBTPS:0=1设置死区时间DBr70=目,本系统设置死区时间为32s11 BROECK H W, Analysis and Realization of a pulsewidth mocu[J IEEE TrA初始化通用定时器1的挖制寄存器TON198,24(1):142~150设置计数擲式为连续增、减Tmod21:0=10!2]王研,杜军红,陶佧宜,等基于LP的空间电压矢量法的研究[J]电机与控制学报,200,2:98调制频半设为K出(Te=83),因此设置T】PR=34h「3韩安太,峙飞黄海LSP控剖器原理及其在运奷控制系统中的应用M]北京:清华大学出版社,2003「4.王潞刚基于DP的异步电动机 SVPWM系统研究[D],东工业大学硕二沦文,2002图6与 SVPWM生成相关的EV初始化r5 Spacc-Vcctor PWM wita TMS320C24X/F24x Using lardand ssedR]. TI I产生SⅥwM波形的子程序流程图如图7所示。March 199916] Using Coustant V H Principle Space Vector PWM Techor Ac InsteonⅣ otor cth’C240R]T!i
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埃夫特机器人操作手册、编程手册
KEBA优化了机械自动化，机器人以及移动终端。KEBA工业自动化针对客户的不同需求为机械及机器人控制系统提供快速有效的模块化的解决方案。埃夫特智能装备股份有限公司目录第一章基木交全预防措施章···垂垂音11安全责任…4着着12安全预防措施.…11111.21的12.2定义垂牵着,垂音垂垂音垂非音音;1123适用范围.第二章示教器硬件21示教器介绍622前视图·垂623后视图.24侧视图825显示与操作按键∴82.51按键.9第三章示教器界面1331示教器界面简介1332维护14321系统设置14322权限登录15323用户18324管理19325版本垂·看看垂垂垂213.2.6信息.22327网络2433菜单键……26331输入输出监测...126332变量监控31333位置.···-··::34334项目·看看垂垂36335执行40336程序界面…42337位置界面音垂音音垂看看着垂47338工具手对齐界面51339报警信息界面…5233.10报告界面54第四章指令详解5641运动指令……,56411运动56EFORT机器人C10系统编程手册4.1.1.1PTP,…564.1.1.2Lin.∴564.1.1.3CirC574.1.1.4 PTPRE|.584.1.1.5 Line|594.1.1.6 Move Robotaxis594.1.1.7Stop Robot604.1.1.8PTPSearch,······“·604.1.1.9Lin Search624.1.1.10Waitls Finished624.1.1.11 WaitjustInTime.………….62412归原点指令…624.1.2.1Refrobotaxis624.1.2.2 Refrobot axisasync.……624.1.2.3 WaitReffinished634.2设置指令634.2.1Dyn634.2.2 Dynovr.....................644,2.3ovl.644.2. 4 Ramp…674.2.5 Refsys.,,,,,,,,,,,,,,……………694.2 6ExternalTCP714.2.7Too|.714.2.8 OriMode724.3系统功能指令···724.31时钟计量指令72431.1 CLOCK Reset音·,音··看音音。音·看看番。着番音普DD·音番。音垂。音音自音着看番垂1724,3.1.2CLOCK Start724.3.1.3 CLOCK. .Stop……724.3. 1. 4CLOCK Read724.3.1.5 CLOCK.ToString7243.1. 6 TIMER Start724.3.1.7 TIMERStop·+···724.3. 1.8 SysTime724.3.1.9 SysTime Tostring724.32数学运算指令3埃夫特智能装备股份有限公司4.3.2.1S|N734.3.2.2COS734.3.2.3TAN.734.3.2.4COT.734.3.2.5AS|N734.3.2.6ACOS.734.3.2.7ATAN.734.3.2.8ACOT734.3.2.9ATAN234.3.2.10LN····734.3.2.11EXP34.3.2.12ABS734.3.2.13SQRT.744.33位运算及转换指令744.3.3.1SHR..744.3.3.2SHL744.3.3.3ROR..744.3.3.4ROL.744.3.3.5 SetBit..7443.3. 6Reset bit744.3.3.7CheckBit744.3.3.8STR..…..…1…1…744.34系统功能指令D·垂音垂·非∴744341…:=.(赋值744342//.(注解)…754.3.4.3WaitTime754.3.44Stop754.3.4.5|nfo.764.3.4.6 Warning7643.4 Error774.3.4.8 Random7744流程控制指令组.…774.4.1CALL774.4,2WA|T78EFORT机器人C10系统编程手册4.4.3 SYNC. Sync784.4.4F..end F, ElSIF.THEN, ELSE94.45 WHILE DO,END WHILE7944. 6LOOPDO.END LOOP794.4. 7RUN, KILL…804.4 8RETURN814.4.9G0To…,|F.GOTo…, LABEL…8245输入输出指令组……834.51数宇量输入输出指令组.···········834.5.1.1DN.Wait.……834.5.1.2 DOUTPulse8445.13 DOUTConnect85···4.5.1.4DOUTPulse864.5.1.5 DINWWait Bit874.5.1.6D| NWWait.....874.5.1.7 DOUTWSet.874.5.2模拟量输入输出指令.….音音垂音音垂音垂··;看垂垂884.5.2.1 AIN Waitless.884.5.2.2AINWaitgreater884.5.2.3 AIN. WaitInside音音番音看音音看垂番4音面音自番音番4面。面看音894.5.2.4AIN Waitoutside8945.25AQUTSet9046功能指令904.61触发指令.垂,垂,垂904.6.1.1 On distance.,,,,,,,,904.6.1.2 On Parameter,914.6.1.3 On plane.…924.6.1. 4 On Position垂D音音.音垂音垂。音着,垂垂音D音音看93第五章常用功能9451准备工作….1945.2机器人运动方向认识955.2.1关节模式下的运动方向.955.22世界坐标系模式下的运动方向1005.2.3工具坐标系模式下的运动方向10153开/关机操作1015.31开机步骤.….1015.32关机步骤.…102埃夫特智能装备股份有限公司54手动模式下操作札器人运动.10355创建简单程序并使其自动运行.∴10456机器人信息145.7碰撞监测11658编码器清零…...1185.81编码器清零..1185.82机器人标零操作12059用户自定1235.91外部启动机器人运行123592自定义各轴运动范围.·············.··········126510快速运行机器人至指定位置...1275.11添加|O指令…130512机器人位詈信息查看.1325.13添加WHLE.DO. END WHILE指令.1335.14添加…:=(赋值)指令……4普,垂.垂,.垂垂···音垂··垂垂音看·垂∴1385.15用户坐标系1455151用户坐标系的设置1.1455152用户坐标系的应用1535.16工具坐标系1575.161工具坐标系的设置垂·。看着看垂垂D··。看·音。1575.162工具坐标系的应用.1665163工具手对齐1685.17区域监控1715.171区域监控的设置.1715.,17.2区域监控的应用177518码垛.1795.181简单码垛的设冒1795182码垛应用.····1864183错误信息.1935.19高级码垛..1945191高级码垛的设置.1945192高级码垛的应用.2015.20负载辨识、.2045.21动力学碰撞检测2115.22零点恢复·,着·垂番·番垂音音垂·垂·看·垂着垂音垂音垂音垂看215EFORT机器人C10系统编程手册序言本说明于册中使川的符号参考文献修订记录本说明手册中使用的符号警告、小心和注释的符号及含义标示如下△该符号表示操作程序、技术资料和预防措施被忽略或操作不当可能引起人身伤害宁该符号表示操作程序、技术资料和预防措施被忽略或操作不当可能对设备造成损坏。圖该符号表示梁作程序、技术资料和预防措施中,该项非常重要,应引起重视参考文献本文件引白埃夫特C10系列说明手册C10系列全套说明手册如下埃夫特C10控制系统编程手册电气手册机械手册修订记录版本修订日期修订人V2.0201508-13李勋2016-03-01徐亮V3.12016-07-07徐亮V4.02016-10-21C10
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