基于SOPC技术的预测控制算法IP核的研究.pdf

桂林理工大学密级:——基于技术的预测控制算法核的研究硕士研究生学位论文业:研究方向:研究生:检测技术与自动化装置蒋存波教授桂林理工大学硕士学位论文专指导教师:嵌入式及其应用张淑祯编号:论文起止日期:年轮月
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签字嗍圳年易月纽望鲰学位论文作者签名:步咖旅研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书驷学位论文版权使用授权书笙签字同期:伽年翴附件憾来葱陨骷把宦畚陌嫒ㄊ褂檬谌ㄊ独创性声明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特睯以标注和致谢的地方外,论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者┳:签字日期:本学位论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的印刷本和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权校梢越宦畚牡娜ú炕虿糠帜谌荼嗳胗泄厥菘饨屑焖鳎梢圆捎糜坝⑺跤或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿学位论文在解密后适用本授权书导师签字:
桂林理工大学硕士学位论文摘要变化、噪音等干扰因素而变化。由于控制对象的多样化以及控制要求的不断提高,传统随着现代工业生产技术的迅速发展,工业实践过程往往具有环境参数和结构未知、非线性、强耦合性、信息不完整性和大时滞等特性,其动态行为还会冈外界操作条件的控制策略难以得到满意的控制效果。因此,寻找一种对过程和环境的不确定性有一定适应能力的控制策略是控制界和学术界的亟待解决的问题。预测控制理论的提出,不仪满足了实际阂倒潭韵蟮木咛逄氐悖揖哂性谙呒扑惴奖恪⒛P途ǘ纫G蟮汀⒁子谑现的显著优点。本文针对具有大滞后特性的系统,以具有此特性的电加热温度控制系统为对象模型,探索一种基于时域响应特性的预测控制算法,其核心思想是利用系统当前以及之前的采样信息来预测系统未来的输出,使其与系统设定输入的偏差为零。在已知被控对象参数时,预测控制算法的理论分析与仿真结果基本一致,有一定的抗干扰能力,跟踪性能良好,控制精度高。另外针对一阶滞后模型,给出了被控对象参数的离线辨识算法,以适应参数未知的控制过程,仿真结果表明,离线辨识参数的误差小,可以满足参数辨识的需要。对于由外界干扰引起的参数时变过程,给出了在线辨识参数的预测控制算法。仿真结果表明,在线辨识参数的预测控制算法与已知参数的预测控制算法的控制范围一致,可以得到满意的控制效果,一定程度上改善了了参数时变带来的输出偏差。预测控制算法全过程需要浮点运算,本文在分析单精度浮点运算的基础上,利用语言设计实现了可以完成位单精度浮点数加减乘除的运算器。其中利用两个定点加法器,完成了浮点加法器的设计;根据惴ㄔ砗投ǖ慵臃ㄆ鳎ü芬位的方法进行两位补码乘法运算,完成了位浮点乘法器的设计;浮点除法器利用不恢复余数算法和定点减法,完成阶码相减、尾数相除的运算过程。在平台下仿真测试,浮点运算器的功能和时序均满足设计要求,误差较小稳定在允许的范围内。对已推导出的预测控制算法进行转化,完成易于用硬件描述语言实现的算法表达式。在此基础上,根据应用要求,对预测控制算法核进行基本模块划分,包括接口模块、时序发生模块、存储模块、逻辑运算模块、参数识别模块、输出转换模块、基于有限状态机的控制模块等,利用原理图结合硬件描述语言的输入方式,完成各个模块功能后,实现对预测控制核的综合仿真。仿真结果表明,预测控制核基本满足了设计要求。关键词:预测控制,核,/,单精度浮点数
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桂林理工大学硕士学位论文目录第滦髀邸课题背景及研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第略け钢J丁及核技术简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯技术概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.白顶而下的设计方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯技术优势⋯⋯⋯