一种带有预测控制功能的可编程数字调节器的研制

摘要

本文通过对广义预测控制算法深入的研究，并综合了国内外数字调节器设计的方法，研制出一种带有预测控制功能的通用型可编程数字调节器。 首先对数字调节器和预测算法的国内外进展情况作了介绍。然后对预测控制原理进行深入细致的研究，推导出了不必在线求解Diophantien方程，计算量少、实时性高的快速递推算法。仿真实验证明了算法的有效性。最后，介绍了以嵌入式微处理器PIC16F877为核心的低成本的数字调节器的硬件电路设计。软件的设计方法在第五章作了介绍，并把预测控制功能在调节器上得以实施。

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

1.1问题的提出及意义

1.2数字调节器的产生及国内外发展趋势

1.3预测控制综述

1.3.1预测控制的产生和发展

1.3.2预测控制可能的发展方向

第二章广义预测控制算法的研究和改进

2.1广义预测控制算法的基本原理

2.2广义预测控制算法的改进、简化

2.3小结

第三章广义预测控制算法的仿真研究

3.1广义预测控制算法特性分析

3.2仿真试验

3.2.1对一般对象仿真

3.2.2对一般对象扰动仿真

3.2.3大时滞控制对象的仿真研究

第四章数字调节器的硬件系统设计

4.1选择单片机的几个原则

4.2单片机选型

4.3智能调节器主要性能

4.4总体设计说明

4.5核心电路设计

4.6用MAX518实现D/A转换

4.7液晶显示部分

4.8按键与开关转换部分

4-9通信部分

4-10调节器的抗干扰系统设计

第五章数字调节器的软件系统设计

5.1 PIC系列单片机指令系统

5.1.1 PIC单片机寻址方式

5.1.2 PIC系列芯片指令特点和汇编语言基本格式

5.2 总体设计原则

5.3监控程序的设计

5.4模拟量采集和处理子程序

5.5数据输出程序

5.6液晶显示子程序

5.7D/A转换程序设计

5.8通信程序部分

5.9SPI串行扩展I/O端口设计

5.10广义预测控制算法在调节器的实现

5.11低功耗可靠性设计

5.12小结

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文