基于混合最优算法的高精度数控直流电源设计

摘要

基于单片机与最优化理论,设计并制作出一种数控直流电流源.在传统电路设计的基础上,利用控制系统中反馈与控制原理,引入电流负反馈,使硬件电路工作在闭环状态;综合利用主控制器ATmega128单片机高速处理优势及其内部资源,设计基于遗传算法和直接搜索策略的混合优化算法,并结合PID算法,形成软件闭环控制.实现对输出电流的精确控制,提高电流源输出电流的稳定度及电流源带负载能力.本数控直流电流源恒流输出电流范围为10 mA～4 000 mA可调,输出恒流调整步长1 mA 、10 mA、100 mA可选,实测电流与预置电流误差不大于1 mA.本装置人机交互界面友好,工作状态和各种参数显示清晰,并可实现负载过流报警和记录故障持续时间等功能.