课程设计 用matlab和simulink设计PID控制器(配源程序)

【实例简介】SPH光滑粒子流体动力学中英文都有，中文版本以及英文版的都有，拿去参考吧。光滑粒子流体动力学-一种无网格粒子法 第1章 绪论 1.1 数值模拟 1.1.1 数值模拟的作用 1.1.2 一般数值模拟的求解过程 1.2 基于网格的方法 1.2.1 拉格朗日网格 1.2.2 欧拉网格 1.2.3 拉格朗日网格和欧拉网格的结合 1.2.4 基于网格的数值方法的局限性 1.3 无网格法 1.4 无网格粒子法(MPMS) 1.5 MPMs的求解策略 1.5.1 粒子描述法 1.5.2 粒子近似 1.5.3 MPMS的求解过程 1.6 光滑粒子流体动力学(SPH) 1.6.1 SPH方法 1.6.2 SPH方法简史 1.6.3 本书中的SPH方法 第2章 SPH的概念和基本方程 2.1 SPH的基本思想 2.2 SPH的基本方程 2.2.1 函数的积分表示法 2.2.2 函数的导数积分表示法 2.2.3 粒子近似法 2.2.4 推导SPH公式的一些技巧 2.3 其他基本概念 2.3.1 支持域和影响域 2.3.2 物理影响域 2.3.3 particle—in-cell(PIC)方法 2.4 结论 第3章 光滑函数的构造 3.1 引言 3.2 构造光滑函数的条件 3.2.1 场函数的近似 3.2.2 场函数导数的近似 3.2.3 核近似的连续性 3.2.4 粒子近似的连续性 3.3 构造光滑函数 3.3.1 构造多项式光滑函数 3.3.2 一些相关的问题 3.3.3 光滑函数构造举例 3.4 数值测试 3.5 结论 第4章 SPH方法在广义流体动力学问题中的应用 4.1 引言 4.2 拉格朗日型的Navier—Stokes方程 4.2.1 有限控制体与无穷小流体单元 4.2.2 连续性方程 4.2.3 动量方程 4.2.4 能量方程 4.2.5 Navier-Stokes方程 4.3 用SPH公式解Navier-Stokes方程组 4.3.1 密度的粒子近似法 4.3.2 动量方程的粒子近似法 4.3.3 能量方程的粒子近似法 4.4 流体动力学的SPH数值相关计算 4.4.1 人工粘度 4.4.2 人工热量 4.4.3 物理粘度 4.4.4 可变光滑长度 4.4.5 粒子间相互作用的对称化 4.4.6 零能模式 4.4.7 人工压缩率 4.4.8 边界处理 4.4.9 时间积分 4.5 粒子的相互作用 4.5.1 最近相邻粒子搜索法(NNPS) 4.5.2 粒子对的相互作用 4.6 数值算例 4.6.1 在不可压缩流的应用 4.6.2 在自由表面流的应用 4.6.3 SPH对可压缩流的应用 4.7结论 第5章 非连续的SPH(DSPH) 5.1 引言 5.2修正光滑粒子法 5.2.1一维情况 5.2.2 多维情况 5.3 模拟非连续现象的DSPH公式 5.3.1 DSPH公式 5.3.2 非连续的确定 5.4 数值性能研究 5.5 冲击波的模拟 5.6 结论 第6章 SPH在爆炸模拟中的应用 6.1 引言 6.2 HE爆炸和控制方程 6.2.1 爆炸过程 6.2.2 HE的稳态爆轰 6.2.3 控制方程 6.3 SPH公式 6.4 光滑长度 6.4.1 粒子的初始分布 6.4.2 光滑长度的更新 6.4.3 优化和松弛过程 6.5 数值算例 6.6 应用SPH方法模拟锥孔炸药 6.7 结论 第7章 SPH在水下爆炸冲击模拟中的应用 7.1 引言 7.2 水下爆炸和控制方程 7.2.1 水下爆炸冲击的物理特性 7.2.2 控制方程 7.3 SPH公式 7.4 交界面处理 7.5 数值算例 7.6 真实爆炸模型与人工爆炸模型的比较研究 7.7 水介质缓冲模拟 7.7.1 背景 7.7.2 模拟设置 7.7.3 模拟结果 7.7.4 小结 7.8 结论 第8章 SPH方法在具有材料强度的动力学中的应用 8.1 引言 8.2 具有材料强度的动力学 8.2.1 控制方程 8.2.2 本构模型 8.2.3 状态方程 8.2.4 温度 8.2.5 声速 8.3 具有材料强度的动力学SPH公式 8.4 张力不稳定问题 8.5 自适应光滑粒子流体动力学(ASPH) 8.5.1 为什么需要ASPH方法 8.5.2 ASPH的主要思想 8.6 对具有材料强度的动力学的应用 8.7 结论 第9章 与分子动力学耦合的多尺度模拟 9.1 引言 9.2 分子动力学 9.2.1 分子动力学的基本原理 9.2.2 经典分子动力学 9.2.3 经典MD模拟 9.2.4 Poiseuille流的MD模拟 9.3 MD与FEM和FDM的耦合 9.4 MD与SPH的耦合 9.4.1 模型I：双重功能(具有重叠区域的模型) 9.4.2 模型Ⅱ：力桥(没有重叠区域的模型) 9.4.3

1、本组LabVIEW实验例程通过开发板的USB接口进行通信，请使用USB线，连接开发板和电脑2、因为采用的是USB转串口技术，所以需要安装STM32虚拟串口驱动程序3、在使用LabVIEW之前，请安装VISA驱动程序。在本光盘以下目录：NI-VISA4.4.1驱动程序4、STM32下位机程序，是基于ST公司的V3.2.1固件库编写的5、如果使用JLINK仿真器下载STM32程序，那么在下载完成之后，请拔掉JLINK连接到开发板的20pin排线，然后插上USB线，电脑才能正常找到STM32虚拟串口6、需要注意的是，STM32程序的优化级别要设置为：Level

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GD32的性价比和稳定性都很高。我更喜欢用GD32.。但不是100%兼容的。需要注意一些细节。2.内部 Flash1)芯片设置读保护用法描述由于GD的Fash是自己的专利技术,STM的Fash是第三方提供的,所以GD的 Flash和STM的Fash有些许差异。GD的擦除时间会长一点解决方法在写完KEY序列以后,需要读该位,确认key已生效。所以,这里应该插入While(! (FLASH->CR &0x200);//Wait OPTWRE或可简单插入两个NOPNOPONOPO在ST库中,只有FLASH Status FLaSH Erase Option Bytes(void)FLaSH Status FlaSH ProgramOption Byte Data(uint32 t Address, uint8 t DataFLASH Status FLASH_ Enable WriteProtectionuint32 t FLASH PagesFLASH Status FLASH ReadOutProtection (Functional State New State)四个函数需要修改。2)IAP在应用中编程描述GD32由于有fash的0访问时序,同SM32在Fash的Ease和 Program上存在差别,GD32的 Erase和 Program时间比STM32的稍微长些建议对 Erase和 Progran时间进行修改解决方法将宏定义井 define erase timeout(luint32 t)OX000B000O)#define ProgramTimeout(uint32_t)ox00002000修改为:#define erasetimeout((uint32_t)OX00OFFFFF#define ProgramTimeout(uint32 t)OxOOOOFFFF备注: Erase和 Program时间宏定义在stm3210 x flash. c源文件中路径: braiesSTM32F10 x Std Periph Driversr)3)用IAR下载配置解决方法在批量牛产的时候首先会烧写一个USB的boot,这个boot自动运行后在由上位机软件进行烧写应用程序。如果boot程序不能自动运行则需要重新插拔次电源。给生产造成一些麻烦。产生不能自动运行程序的原因是如果程序设置读保护的话需要等待 FLASH CR的第9[ OPTWRE]位为1.如果没有置位的话继续执行就会出错。由」ST的执行速度慢,程序执行到读 FLASH CR寄存器的时候该位已经置1,GD的执行速度比较快,程序运行到这的时候该位还没置1,因此需要在 FLASH ReadOut Protection函数里面添加一些轮询该位为1或者加延时3.ISP烧写软件1)ISP烧写,建议使用官方烧写软件性述芯片内部同有区别解决方法建以到下载最新版本的另外也有专门的烧写软件(可以到论坛下毂如果使用自制的软件或脱机编程器,实现和完全兼容,建议修改以下参数。页擦除等待超时时间增加至整片擦除等待超时时间增加至左右字编程等待超时时间增加至,臾编程等笭超时时间增加至I/0日1)I0口外部中断使用方法措述在关闭期间,如果外部引脚有电平的变化,在使用MR打开中断后会马上进入中断服务程序。理论是打开中断前,不管管脚是否有电平的变化,都不会影响到打开后的中断响应。解决方法所以解决方法就是通过禁用上升沿或者下降沿检测寄存器来开关中断,不能使用IMR屏蔽奇存器。程序如下关闭沿检测,以达到关闭中断的目的,下降沿使用寄存器,上升沿使用寄存器2)在待机模式,PA8引脚特殊设置描述在使用低功耗的情况下,PA8会被MCU在内部被设置为地PA8复用为MU内部频率输出,超低功耗设时需要悬空解决方法在待机模式,PA8悬空不用3)低功耗下必须注意描述在使用低功耗情况下,把软件全部端口(AF)时钟关掉,无论是否有该端凵。4)当有脉冲群冲击管脚摧述需要在在进入中断后关闭中断4.定时器1)定时器输入捕获模式需要软件清中断描述sTM定吋时器输入捕获模式默认能硬件清中断,GD为了更加严格要求配置,需要做软件清中断解决方法软件清除标志位2)定时器向上脉冲计数模式设置述定时器的用法差异解决方法脉冲计数模式下,装载值必须设置为比预期值大,否则不计数在ST上如果重载值不设置(初始为0)的时候,CNT可以正常计数。在GD上如果重载值不设置保持初始为0的时候,会因为重载值为零,即便是来一个脉冲也会导致所有的寄存器复位从而不能正常计数。型号GD32F1系列MCUF|ah256B8及以上的型号)3)TIM、ADC模块描述Tmer、ADC模块的触发信号宽度要求解决方法|由于内部有高速和低速两条外围总线,Tmer、ADC模块和其他外设共同使用这两个总线。GD32F103/101系列Fash128KB及以下的型号, Timer、ADC等模块识別触发信号的条件是触发信号宽度大于模块所在总线的时钟宽度5.串口 USART1) USART连续发送数据字节有空闲位带述字节间有空闲位解决方法|对于一般的通讯米说,不会有影响,只对于一般在通讯上有特殊协议的,才会产生数据不准确的情况所以,特定情况,修改程序6.I2C总线1)硬件L2C特殊配置述GD的C相对STM的来说要少一个标志位解决、宏地址定义改交方法2、硬件I2C在会在向从机发送7bits地址完成后,从札还没来得及识别。(看客户应用)我们可以在发送完7bits后加个延时,让从机完全识别I2C Send7bitAddress(I2C1, EEPROM ADDRESS, I2C Direction TransmitterintOfffhile(i --3、检测ADDR不能使用I2 C Checkevent函数,因为他会清除ADR,可以使用I2 C Get FlagStatus函数就是把while(! I2C CheckEvent(I2C1I2C EVENT MASTER TRANSMITTER MODE SELECTED))Ey while(! I2C GetFlagStatus(I2C1, I2C FLAG ADDR))4、还有个关于编程步骤的严谨性,跟STW想比,我们是先 Clcar ack,再 Clear Arrd。7.ADC采集1)ADC采样设置述ADC启动解决方法|分三个方面时写入后,需要等待一段时间,如果用库的话就在 ADC CMD后面加20us左右的延付如果采用中断获得采样数据后,需要软件清除中断。8. SDio1) SDIO DAT3pin的在1 bit bus mode和4 bit bus mode下的配置摧述1、SD|O在1 bit bus mode下,DAT3pin是低电平,这样会导致 SD Card进入SP!模式。原因:初始化失败的原因主要是因为GD32的芯片SDO的DAT3∏存在BUG2、在4位模式下,通过上面的方法,程序能止常初始化,但不能正常读写SD卡原因:因为DAT3∏在前面已经配置成推挽输出,所以在4位模式下,不危正常读下。在调用4位模式前,把DAT3的端凵配置成复用推挽输入即可解决问题解决方法「1、1 bit bus mode的解决方法:建议在使能之前,先把配置成推挽输出,)且要置成高电平,使保持高电平即可2、4 bit bus mode的解决方法:在调用4位模式前,把DAT3的端口配置成复用输出即可解决问题。2)程序在刚烧完后能正常读写SD卡,断电再上电后,SD卡初始化失败,需要手动复位一次后才正常描述在某些SD卡中,GD32断电再上电,会引起SD卡上的时钟信号不正常,导致SD卡发送命令失败。解决方法在程序中,打开时钟后,增加一小段延时,以保证下时钟信号稳定。这个延时添加的地方:在即的配置文件中,然后在这个函数中找到就在这个后面加个延时。10. USBA, USB OTG1)客户使用的原工程时需要注意几点解|1、在中,增加如下图红色字体语句for (1=0; 18; i++) EPli= GetEndPoiNT(i)for(i=0:iregs. HC REGS [num]->HCCHAR, hcchar d3 2)pdev->host hc Status =HC NAK而V2.1.0版本的NAK处理过程如下else if (hcint b nak)if(hcchar b. eptype = EP TYPE_ INTR)UNMASK HOST INT CHH(num)USB OTG HC Halt(pdev, numelse if ((hcchar. b. eptype = EP TYPE CTRL)(hcchar b eptype = EP_ TYPE BULK))A re-activate the channel *hcchar, b chen =1hcchar b chris =0USB OTG WRITE REG32(&pdev->regs. HC REGS [num]->HCCHAR, hcchar d32)pdey->host HC Status [num]=HC_NAKCLEAR HC INT(hcreg, nak)唯一的区别就是 CLEAR HC INT( here,nak)的位置,在Ⅵ1.0.0版本中对于CTRL和BUK端点的NAK中断没有清除NAK,我们的芯片会因此产生多次IN传输的请求,导致数据传输错误。改为V2.1.1的写法后传输正常。(注意 HC Status在V2.1.0是数组,在Ⅵ1.0.0是单个数据,直接拷贝的话要去掉后面的[num])B.USB外设的工作频率有限制摧述有最低工作频率的要求,也就是APB1分频后的时钟必须大于12MHz,比如HCLK为56MHz,APB1的最大分频系数为4,56/4=14MHz,可以正常工作。11 SPI1)输入与输出配置要求(STM32不需要如此要求)解决丨GD32在使用SP时,o的配置必须严格遵守主从模式下的输入与输出配置,而方法STM32无此要求,相关代码如下主机模式下|o配置(主机以SP为例):GPIO InitStructure gPio Mode gPio Mode af plGPIO_ Init Structure GPIo Speed GPlO Speed 50MHzGPIO InitStructure. GPio Pin= GPlO Pin 5 GPIO Pin_ 7;GPIO Init(GPIOA, &GPIO InitstructureGPio Init Structure gPio Mode gPio Mode IN floating:GPio InitStructure gpio Pin gpio pin 6GPIO Init(GPIOA, &GPIO InitStructure)从机模式下o配置(从机以SP2为例)GPIo Init Structure GPio Mode gPlo Mode IN FloatingGPIO InitStructure GPIO Speed= GPl Speed 50MHzGPIO_InitStructure GPIO_ Pin GPIO Pin_13 GPIO_ Pin_15GPIO Init(GPIOB, &GPIO InitStructure)gPio Initstructure gpio mode gpio mode af pp.GPIO InitStructure. GPio Pin= GPIo Pin 14:GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_Initstructure);3)在GD32的SP的时钟信号,空闲状态需要配置成高电平,以保证数据的稳定性,具体代码如下:红色字体代码解决SPI_ InitStructure SPl Direction =SPI_ Direction_ 2Lines fullDuplex;方法SPI InitStructure SPl Mode SPi Mode master.SPI Initstructure SPl Data Size= SPl Data Size 8bSPlInitStructure SPl_CPOL= SPI CPOL HighSPl Initstructure SPl CPHA= SPI CPHA 2EdgeSPI InitStructure SPI NSS= SPI NSS SoftSPI InitStructure SPl BaudRate Prescaler =SPI Baud Rate Prescaler 256:SPI Initstructure, Spi FirstBit= SPI FirstBit MSBSPI InitStructure SPl CRCPolynomial =7;SPl Init(sPl1, &SPl Initstructure);4)当作为从机时,在GD32中,时钟信号必须为8的整数倍。例如:红色字体代码解决SPI_InitStructure SPl_ Direction =SPl_ Direction_ 2Lines_ Full Duplex;方法SPI InitStructure. SPl Mode= SPl Mode MasterSPI InitStructure SPSPi Data Size 8SPl InitStructure SPl CPOL= SPI CPOL High;SPI Init Structure. SPl CPHA SPI CPHA_ 2EdgeSPI Initstructure SPl NSS= SPI NSs SoftSPI Initstructure Spl BaudRatePrescaler= SPl BaudRatePrescaler 256SPI InitStructure. SPl FirstBit= SPl First Bit MSBSPl Initstructure SPl CRCPolynomial =7;SPI Init(SPI1, &SPl InitStructure)5)在GD32中,不能使用SPLS_FLAG_BSY该位来判断SP总线数据是否接收或发送完成12.看门狗1)进入SToP模式前打开看门狗,通过RTc的ALR唤醒后,程序会不断被复位的现像摧述WDG内部有个 Reload信号,KEY奇器写AAA会使其拉高,过段时间自动拉低。在拉底之前进入STOP状态会使 Reload信号一直为高,等到退出SToP后也保持为高,之后再写AAAA没有办法让 Reload产生上升沿,也就没办法更新计数器了解决方法「进STOP之前不要 Reload,也可以调整下程序的顺序,把WwDG的配置放到RIC配置之前,效果是一样的。

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