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《采用PID算法的高穩(wěn)定恒流源設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第45卷第4期2013年8月南京航JournalofNanjing空航天大學(xué)學(xué)報v01.45UniversityofAeronautics8LAstronauticsAugNo.42013采用PID算法的高穩(wěn)定恒流源設(shè)計鮑玉軍錢顯毅何一鳴(常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院,常州,213002)摘要:針對各種低壓電器校驗及性能測試過程中需要高穩(wěn)定、高精度的恒流源要求,在對現(xiàn)有主要恒流源產(chǎn)品設(shè)計仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種以8位微處理器為核心的高穩(wěn)定數(shù)控恒流源。整個系統(tǒng)采用閉環(huán)PID控制,通過所設(shè)計的恒流源電路將D/A轉(zhuǎn)換得到的模擬電壓變?yōu)楹懔髟?。?jīng)實際應(yīng)用測試,該恒流源輸出電流可在O~2
2、000mA內(nèi)任意設(shè)定,紋波電流小,測試精度、變負(fù)栽恒流穩(wěn)定性均迭到O.1%水平,且通過按鍵可實現(xiàn)士1mA和±10mA的兩種步進(jìn)功能。關(guān)鍵詞:恒流源;微處理器;D/A轉(zhuǎn)換器;PID控制中圖分類號:S776.035文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1005—2615(2013)04一0570—05High-ReliableConstant—CurrentSourceBasedOnPIDAlgorithmB口oYkjM孢,Qin行Xi口咒yi,HPY;,挖i咒g(Sch001ofE1ectronicInformation&ElectricEngineering,ChangzhouInstituteof
3、Technology,Changzhou,213002,China)Abstract:Togetakindofconstant—currentsourcewithhighre“abilityandhighaccuracyduringtheprocessofallkindsoflow—voltageequipments’adjustingandperformancetesting,aspecialhigh—reliablenumericalcontrolconstant—currentsourcebasedon8一digitmicroprocessorisdesignedafterana
4、lyzingthecurrentmainproducts’design.PIDcontrolalgorithmisusedinthetotalconstant—currentsourcesys—tem,andtheanalogVoltagefromD/Aconvertercanbechangedintoconstant—currentpowerbyapplyingthedesignedconstant—currentpowercircuit.Afterthepracticalapplicationandtest,theresearchresultsindicatethatthiskin
5、dinstrument’soutputcurrentvaluecanbepresetcasuaHyfromtherange0mAto2000mA,theamplitudeofripplecurrentissmaU,anditsaccuracyandreliabilitycanbothreachO.1%whenchangingthevalueof10ad.Twokindsofstep—adjustingfunctions(±1mAand士10mA)arealsorealizedbypresetting.Keywords:constant—currentsource;microproces
6、sor;D/Aconverter;PIDcontrol恒流源的本質(zhì)是部件根據(jù)輸出電流的實時反饋,動態(tài)調(diào)節(jié)V/I轉(zhuǎn)換電路的供電電壓,從而使輸出的電流不斷趨于恒定。在很多應(yīng)用系統(tǒng)電路中,恒流源是作為關(guān)鍵部件之一,其性能、電氣特性直接影響到整個系統(tǒng)的電氣特性。在計量、半導(dǎo)體元器件的校驗和性能測試以及現(xiàn)代大型儀器中穩(wěn)定基金項目收稿日期通信作者磁場的產(chǎn)生等多方面領(lǐng)域中,恒流源作為不可或缺關(guān)鍵部分,其精確度和穩(wěn)定性直接影響到整個系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果u]。目前國內(nèi)直流恒流源的智能化程度較低,主要是利用單片機(jī)和可編程系統(tǒng)器件(Programmablesystemdevice,PSD)控制開關(guān)直流穩(wěn)壓電源或數(shù)
7、江蘇省高校自然科學(xué)基金(10KJD480003,12KJD51002)資助項目。2012—12—29;修訂日期:2013一02—28:鮑玉軍,男,講師,1978年11月出生,E-mail:yujun-bao@163.com。第4期鮑玉軍,等:采用PID算法的高穩(wěn)定恒流源設(shè)計571字化電壓單元達(dá)到數(shù)控的目的,且市場上大部分恒流源產(chǎn)品精度和穩(wěn)定性較低,而性能好的恒流源價格卻較高。本文提出了一種增量式PID控制的數(shù)控恒流源設(shè)計方法,采用價格較為低廉的