[发明专利]一种基于FPGA的多通道智能PID控制器

摘要

本发明将多个单通道参数模糊自整定PID控制器[3]集成在一片FPGA[4]中。单通道参数模糊自整定PID控制器[3]如附图，总控制器模块[12]与A/D转换控制模块[8]、误差计算模块[9]、模糊控制输出模块[11]、PID算法模块[13]、参数设定模块[14]和串口通信模块[16]相连；误差计算模块[9]与A/D转换控制模块[8]、串口通信模块[16]、数值转换模块[15]和地址译码模块[10]相连；参数设定模块[14]与模糊控制输出模块[11]和PID算法模块[13]相连，PID算法模块[13]与数值转换模块[15]相连，外部与A/D转换模块[1]和被控对象[2]相连。多个单通道参数模糊自整定PID控制器[3]共用时钟[5]、上位机[6]和键盘[7]。该控制器处理速度快、体积小、功耗低、升级方便。

主权项

1、一种基于FPGA的多通道智能PID控制器，其特征在于将多个单通道参数模糊自整定PID控制器[3]集成在一片FPGA[4]中，每个单通道参数模糊自整定PID控制器[3]分别与各自独立的A/D转换模块[1]和被控对象[2]连接，多个单通道参数模糊自整定PID控制器[3]分别与时钟[5]、上位机[6]和键盘[7]连接；单通道参数模糊自整定PID控制器[3]是由A/D转换控制模块[8]、误差计算模块[9]、地址译码模块[10]、模糊控制输出模块[11]、总控制器模块[12]、PID算法模块[13]、参数设定模块[14]、数值转换模块[15]和串口通信模块[16]组成，上述模块是用硬件描述语言VHDL编程生成，各模块之间的连接关系是：A/D转换控制模块[8]分别与总控制器模块[12]和误差计算模块[9]相连；误差计算模块[9]分别与A/D转换控制模块[8]、总控制器模块[12]、串口通信模块[16]、数值转换模块[15]和地址译码模块[10]相连；地址译码模块[10]分别与误差计算模块[9]和模糊控制输出模块[11]相连；模糊控制输出模块[11]分别与地址译码模块[10]、总控制器模块[12]和参数设定模块[14]相连；PID算法模块[13]分别与总控制器模块[12]、数值转换模块[15]、参数设定模块[14]相连；串口通信模块[16]与总控制器模块[12]和误差计算模块[9]相连；数值转换模块[15]与PID算法模块[13]和误差计算模块[9]相连；参数设定模块[14]与模糊控制输出模块[11]、PID算法模块[13]和总控制器模块[12]相连；总控制器模块[12]分别与A/D转换控制模块[8]、误差计算模块[9]、模糊控制输出模块[11]、PID算法模块[13]、参数设定模块[14]和串口通信模块[16]相连。