基于FPGA的磁流变抑振器控制系统设计

作     者：曹银萍 张祖琪 窦益华 CAO Yinping;ZHANG Zuqi;DOU Yihua

作者机构：西安石油大学机械工程学院陕西西安710000 

出 版 物：《新技术新工艺》 (New Technology & New Process)

年 卷 期：2022年第410卷第2期

页      面：34-38页

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：FPGA 模糊控制 PID 磁流变 抑振器 三轴加速度计 

摘      要：为满足井下智能控制系统高速采集振动信号,减小测控系统电路体积,提高振动信号测量精度,同时获得多片加速度计读数,可进行高速浮点运算,具有硬件乘法器并且具有丰富的总线接口的要求,设计了基于可编程逻辑设计工具FPGA的模糊PID控制器的磁流变抑振系统。为确保实现智能控制系统的合理管控,采用了LIS2DH三轴加速度计模块,并针对LIS2DH三轴加速度计与PID控制系统设计了相应的控制模块。结果表明:基于FPGA的磁流变抑振器控制系统能够充分利用FPGA芯片的特性,同时利用模糊自适应PID算法优势,实现磁流变抑振器对井下管柱的实时抑振功能。另一方面,在Quartus II中编写被控模型以便仿真验证,在Modelsim中进行各模块的波形仿真,验证了该系统设计的正确性。