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基于80C51的開關磁阻電機遠程控制系統(tǒng)的研究

作者: 時間:2013-11-30 來源:網(wǎng)絡 收藏
  0 引 言

  由于應用環(huán)境的復雜,地域的廣闊等不利工作條件,給的調(diào)速控制與相關參數(shù)監(jiān)控帶來了很多影響。因此,設計研制一種基于(SRD)具有十分重要的現(xiàn)實意義。

  Controller Area Network(簡稱CAN),與一般的總線相比,CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。本文主要探討基于RS-485與CAN總線的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的構成。SRD調(diào)速系統(tǒng)通常采用傳統(tǒng)PID控制策略,系統(tǒng)很難保守良好性能。目前,神經(jīng)網(wǎng)絡控制與模糊控制技術應用于SRD取得了一定的成績。

  卡爾曼濾算法是一種遞推算法,對于系統(tǒng)存在過程及測量噪聲,狀態(tài)變量受到污染,可以利用卡爾曼濾波技術進行處理。本文將卡爾曼濾波器與傳統(tǒng)的PID控制相結合,使SRD控制效果得到明顯改善。

  1 系統(tǒng)設計方案

  基于CAN總線的開關磁阻電機如圖1所示。系統(tǒng)主要包括PC(上位機)、RS-485與CAN結合的通信網(wǎng)絡、CAN智能節(jié)點與開關組電機四大部分。串行接口標準的選擇上位機與CAN智能節(jié)點間的距離通常較遠,上位機的Rs-232C接口的最大傳輸距離為15m,不能滿足要求。而RS-485串行數(shù)據(jù)通信標準可傳送1200m以上,因此宜選用后者。上位機本身具有RS-232C接口,可配備一塊RS232-RS485轉換板STD5630,實現(xiàn)RS-232電平到RS-485電平的轉換。


  在該遠程監(jiān)控系統(tǒng)中,采用RS-485與CAN結合通信網(wǎng)絡,節(jié)省了CAN適配卡與專門的驅動程序,因此可靠性與性價比得到了較大的提高。

  CAN總線智能節(jié)點在分布式控制系統(tǒng)中起著承上啟下的作用。它位于執(zhí)行機構所在的現(xiàn)場,一方面和上位機進行通信,以完成數(shù)據(jù)交換;另一方面又可根據(jù)系統(tǒng)的需要對現(xiàn)場的執(zhí)行機構進行控制和數(shù)據(jù)采集。典型的CAN總線控制節(jié)點是由微處理器、CAN控制器、CAN接口構成,如圖2所示。


  2 硬件電路設計

  2.1 RS-485接口電路設計

  RS-485接口電路見圖3所示。該電路主要由光耦和RS-485芯片組成,光耦能排除由于共地而可能串入的干擾。RS-485芯片采用MAX 491,其作用是實現(xiàn)RS-485串口傳輸?shù)碾姎鈽藴?。圖中MAX491的2個有效電平相反的引腳——接收、驅動器允許腳接在了一起,即使得RS-485工作在半雙工方式。


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