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基于混合最優(yōu)算法的高精度數(shù)控直流電源設計
陳偉杰 張虹
（華南農業(yè)大學電子工程系，廣州510642）
【摘要】基于單片機與最優(yōu)化理論，設計并制作出一種數(shù)控直流電流源。在傳統(tǒng)電路設計的基礎上，利用控制系統(tǒng)中反饋與控制原理，引入電流負反饋，使硬件電路工作在閉環(huán)狀態(tài)；綜合利用主控制器ATmega128 單片機高速處理優(yōu)勢及其內部資源，設計基于遺傳算法和直接搜索策略的混合優(yōu)化算法，并結合PID 算法，形成軟件閉環(huán)控制。實現(xiàn)對輸出電流的精確控制，提高電流源輸出電流的穩(wěn)定度及電流源負載能力。本數(shù)控直流電流源恒流輸出電流范圍為10mA～4000mA 可調，輸出恒流調整步長1mA 、10mA、100mA 可選，實測電流與預置電流誤差不大于1mA。本裝置人機交互界面友好，工作狀態(tài)和各種參數(shù)顯示清晰，并可實現(xiàn)負載過流報警和記錄故障持續(xù)時間等功能。
【關鍵詞】單片機 電流負反饋 混合優(yōu)化算法 PID 算法
陳偉杰 張虹
（華南農業(yè)大學電子工程系，廣州510642）
【摘要】基于單片機與最優(yōu)化理論，設計并制作出一種數(shù)控直流電流源。在傳統(tǒng)電路設計的基礎上，利用控制系統(tǒng)中反饋與控制原理，引入電流負反饋，使硬件電路工作在閉環(huán)狀態(tài)；綜合利用主控制器ATmega128 單片機高速處理優(yōu)勢及其內部資源，設計基于遺傳算法和直接搜索策略的混合優(yōu)化算法，并結合PID 算法，形成軟件閉環(huán)控制。實現(xiàn)對輸出電流的精確控制，提高電流源輸出電流的穩(wěn)定度及電流源負載能力。本數(shù)控直流電流源恒流輸出電流范圍為10mA～4000mA 可調，輸出恒流調整步長1mA 、10mA、100mA 可選，實測電流與預置電流誤差不大于1mA。本裝置人機交互界面友好，工作狀態(tài)和各種參數(shù)顯示清晰，并可實現(xiàn)負載過流報警和記錄故障持續(xù)時間等功能。
【關鍵詞】單片機 電流負反饋 混合優(yōu)化算法 PID 算法
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