2024, 43(5):18-25.
摘要:随着大规模芯片的块存储器(block random access memory,BRAM)数量不断增多,常见的存储器内建自测试(memo- ry build-in-self test,Mbist)方法存在故障覆盖率低、灵活性差等问题。为此,提出了一种新的基于可编程有限状态机的 Mbist 方法,通过3个计数器驱动的可编程 Mbist 控制模块和算法模块集成8种测试算法,提高故障覆盖率和灵活性。采用 Verilog 语言设计了所提出的 Mbist电路,通过 Modelsim 对 1 Kbit×36 的 BRAM进行仿真并在自动化测试系统上进行了实际测试。 实验结果表明,该方法对 BRAM 进行测试能够准确定位故障位置,故障的检测率提高了15.625%,测试效率提高了26.1%, 灵活性差的问题也得到了很大改善。
2023, 42(4):16-22.
摘要:针对永磁同步电机中速度环传统比例积分控制(proportional integral,PI)超调量过大与传统滑模观测器(sliding mode observer,SMO)存在的高频抖振等问题,提出一种基于新型微分积分滑模控制器及新型滑模观测器的无感控制方法。该方法用新型微分积分滑模控制器代替PI 控制器,采用连续函数代替开关函数以减轻抖振,用指数趋近律设计滑模观测器并 估计反电动势,并根据反电动势设计自适应律以避免低通滤波器的使用,得到较为精确的转子位置。最后通过 MATLAB/ Simulink搭建模型,结果表明该方法具有削弱抖振、无超调、准确估计转子位置的特点,转速最大误差从18下降至2.5r/min, 转子位置误差从0.048下降至0.021 rad。
2023, 42(3):95-101.
摘要:针对传统永磁同步电机(PMSM)控制系统中转速超调大以及负载扰动等问题,设计了改进指数趋近律滑模控制器。 在传统指数趋近律的等速项和指数项上加了调节函数,使趋近律具有更快的收敛速度和更好的抗抖振能力。为了进一步提 高精度,引入了低通滤波负载转矩观测器,将负载转矩的观测值进行前馈补偿以减少负载扰动。在MATLAB/Simulink 上建 立仿真模型,并与PI、传统指数趋近律、未进行前馈补偿的改进指数趋近律3种控制方法进行实验对比,仿真结果表明,基于 改进滑模指数趋近律和转矩前馈补偿的控制策略相比于其他3种控制方法,在减少转速的超调不稳定、增强系统的抗负载扰 动等能力上有进一步的提升。
2017, 36(2):15-17.
摘要:以两轮自平衡机器人系统为研究对象,提出了一种基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)技术的非脆弱控制器设计方法。通过有效的矩阵不等式变换技术,利用Lyapunov函数方法,将基于观测器的控制器存在条件以矩阵不等式的形式给出。不同于已有的控制器设计方法,充分考虑了控制器存在的不确定项扰动,即非脆弱问题。所设计的控制器在存在不确定摄动的情况下,仍能保证系统的稳定性。最后,通过MATLAB软件对本文提出方法的有效性进行仿真验证。
2017, 36(3):24-26.
摘要:以四轮转向系统为研究对象,引入H∞控制理论,设计了一种四轮转向系统非脆弱控制器存在的线性矩阵不等式(LMI)条件。通过H∞控制理论有效地抑制外部扰动对系统的干扰,利用Lyapunov函数方法以及矩阵不等式变换技术,将研究系统的控制器存在条件以矩阵不等式的形式给出。与现有的控制器设计方法相比,充分考虑了控制器存在的不确定性摄动,即非脆弱控制问题。最后,通过MATLAB仿真软件对所推导得出的控制器不等式存在条件进行验证,进一步证明了提出方法的有效性。
2017, 36(10):36-41.
摘要:电液控制器是电子技术、液压技术和计算机控制技术相结合的产物,对推广与发展电液控制技术、拓展液压技术的应用领域有着重要意义。在深入研究目前国内外已有的机电系统控制产品的设计和开发经验的基础上,并借鉴当前电液控制器的最新发展趋势,介绍了基于STM32单片机的电液控制器的设计。将32位单片机与CPLD器件相结合,确立了该电液控制器的硬件结构和软件组成。该电液控制器具有多种工作模式,不但能够驱动电液设备,也能够用于溶剂输液泵和超临界分析型仪器的控制,通过本控制器实现了高速、高精度的点位控制、往复运动控制和精确压力调节控制。并在超临界分析型系统的自动背压调节阀装置中进行了实验研究,获得了满意的控制精度和控制效果。
2017, 36(10):56-59.
摘要:为了解决洗衣机控制器反激开关电源的两路输出电源带载差别较大时电压输出不稳的问题,采用负载端使用假负载、用PC817和TL431组成反馈回路并采用主极点补偿方式进行动态补偿,仿真及实测结果表明,当5 V输出满载12 V输出空载时,可以将12 V电压波动控制在10%范围内;当12 V满载5 V空载时,可以将5 V电压波动控制在2%范围内;两路带载情况下,双路输出电压波动可控制在2%范围内,实际应用表明,该方案可行有效。
2016, 35(10):12-15.
摘要:以线性离散时间系统模型为研究对象,提出了一种考虑量化器存在的H_infinity控制器设计方法。该方法充分利用Lyapunov函数系统稳定性理论,参照H_infinity性能指标为设计依据,通过线性矩阵不等式(LMI)处理方法,所设计的控制器存在条件以线性矩阵不等式的形式给出,不同于一般的控制器设计方法,本文的系统测量输出传送到观测器时经过一个量化器。最后,运用MATLAB软件LMI工具箱及Simulink仿真功能,通过一个数值实例对本文提出方法的有效性进行仿真验证分析。
2016, 35(7):47-51.
摘要:在工业制造生产过程中,对控制的需求越来越高。PAC是一种新型的可编程自动化控制器,在控制性能、信息处理以及网络通信能力具有一些比较显著的优点。PAC控制器结合了PLC固有的可靠性、坚固性和分布特性,同时与PC控制相比,PAC使用实时操作系统,在处理性能上具有实时性、确定性等PC机不可比拟的优点。在传统PAC控制器的基础上,采用了改进PID控制算法、自整定模糊PID控制算法,能够提高控制精度、提高控制响应、满足更高的控制要求。
2016, 35(6):51-54.
摘要:针对大规模采集数据读取时间较长的问题,特别是PCI总线接口的微处理器,采用单周期读取方式时,将会严重影响采集数据的实时处理。通过在FPGA中设计PCI接口控制器和DDR控制器,将PCI总线接口协议转换到内部自定义局部总线,采用双端口FIFO 作为时序同步控制缓冲器,同步内部局部总线和DDR控制器,从而解决了微处理器对DDR存储器突发读取的时序同步问题,实现了大规模采集数据的快速上传。