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工业环境

  • 工业变频器高性能调制算法的研究.rar

    变频器在各行各业中的各种设备上迅速普及应用,已成为当今节电、改造传统工业、改善工艺流程、提高生产过程自动化水平、提高产品质量以及推动技术进步的主要手段之一,是国民经济和生活中普遍需要的新技术。但是现有变频器的调制算法尚存在一些缺点,如开关损耗大和共模电流大等,因此有必要研究和设计高性能调制算法的变频控制器。鉴于此,开展了以下工业变频器高性能调制算法为对象的研究内容: 在阐述了工业变频器系统的结构、调制算法、调速算法的基础上,结合数学模型,分析了共模电压产生的原理、共模电流其影响和危害,给出了共模电压和共模电流的关系。总结其他的抑制共模电压的方案基础上,提出一种新的共模电压抑制SVPWM;还阐述了死区产生的原因及其影响,以及死区补偿的原理并将上述两个调制算法利用MATLAB/SIMULINK软件对该系统给予了全面的仿真分析。 变频器硬件部分设计包括整流滤波电路、逆变器功率电路、上电保护电路、DSP控制系统及其外围电路、IGBT驱动及保护电路以及反激式开关电源,对于传感器检测滤波电路的具体电路参数设计,是在PSPICE上仿真基础上得出。并在考虑成本、EMC、效率等因素后考虑完成了所有硬件相关的原理图绘制和PCB绘制; 变频器软件部分设计包括主程序、键盘扫描程序、系统状态处理程序、PWM发送中断程序、电机启动函数、电压调整程序、AD采样中断程序以及故障保护中断程序。在实现一般SVPWM的基础上,根据之前理论和仿真得到的共模电压抑制SVPWM、以及死区补偿算法,将这两个对SVPWM进行改进的调制算法在硬件平台上实现。 在硬件电路完成设计的各个阶段,逐渐编制相应的控制程序,并进行调试,并完成整个程序的编制和调试。此外,还调试了系统所需的反激式开关电源。整个系统调试中遇到了很多问题,如键盘消除抖动问题、共模电压抑制SVPWM出现的直通现象等。最终完成了工业变频器样机,并且采用的是文章中研究的调制算法,效果良好,达到设计的目的; 提出了一种将有源功率因数校正(PFC)技术引用到串级调速中来提高定子侧功率因数的新方法。通过建立电动机折算到转子侧的等值电路,重点分析了有源PFC技术代替传统串级调速系统中的不控整流桥后,系统可以等效为转子串电阻调速。得到了等效串电阻的计算公式和变化趋势,对电动机功率因数、电磁转矩脉动也进行了分析,发现能够比传统串级调速时有所提升。鉴于电动机转子侧电势频率非常低,分析了有源PFC的具体实现的特殊考虑和参数选取方法,并基于对称平衡的Scott变压器和两个单相有源PFC电路实现了绕线电动机转子侧的三相有源低频PFC,得到超低纹波的直流输出电压。利用MATLAB建立了完整的仿真平台,所得结果验证了理论分析的正确性。

    标签: 工业 变频器 性能

    上传时间: 2013-07-09

    上传用户:qq442012091

  • 三相光伏并网逆变电源的研制.rar

    随着市场经济和现代化工业的发展,能源短缺和环境污染,已经成为制约人类社会健康发展的两大重要因素。新能源的开发与利用愈来愈受到重视,太阳能以其清洁环保、蕴藏丰富等优点逐步得到了开发利用。光伏逆变电源作为太阳能利用中主要的能量变换装置,是目前研究和发展的重要环节。 本文以实际项目为背景,详细地分析了30kVA三相光伏并网逆变电源的研制过程。论文的主要工作如下: 首先,概述了光伏发电的意义以及我国光伏产业的发展现状及前景;介绍了本课题的来源及其主要研究的内容;分析了三相逆变器的数学模型;总结了三相逆变器的各种抗三相不平衡的拓扑结构,从中选择了三相四桥臂作为逆变电源的主电路结构;对四桥臂的各种抗三相不平衡控制策略进行了比较,具体分析了二维空间矢量法的原理,考虑到实际的软硬件条件的限制,对该方法提出了进一步简化应用的方案。 接着,根据项目指标,研制了30kVA三相光伏逆变电源样机的主电路;采用了独立运行时为LC结构,并网运行时为LCL结构的滤波模式,并总结了滤波器参数设计的步骤,给出了滤波器的相关参数;独立地设计和研制了以TMS320F2812芯片为核心的主控板,以及液晶显示、保护、采样、锁相等控制电路,并总结了印制电路板设计中需要注意的事项。 随后,介绍了DSP的编程环境:详细地分析了显示键盘程序、七段式的电压空间矢量PWM程序以及相关的主程序和中断程序并给出了流程图;总结了编程注意事项;构思了光伏逆变电源并网运行的整个过程;具体地说明了锁相环和捕获单元的应用方法;概述了孤岛效应的产生与防治。 最后,设计了独立运行时的MATLAB仿真试验,在闭环中采用了最大误差控制法,取得了良好的仿真效果,并在此基础上,进行了30kVA三相光伏并网逆变电源样机的安装,顺利完成了独立运行的调试,并给出了实验波形。

    标签: 三相 光伏并网 逆变电源

    上传时间: 2013-07-02

    上传用户:matlab

  • 基于CAN总线的多节点语音通信系统设计.rar

    在实际工作现场,常常需要在一个非常恶劣的环境中进行通话,随着CAN总线在工业生产的应用越来越广泛,想到了把CAN总线应用于电话通信上来.CAN总线具有极高的总线利用率,这有可能使得我们只需要用两根CAN总线,就可以把需要通话的节点电话连接起来,从而实现语音通信. 本文主要论述了基于CAN总线的多节点语音通信系统设计.该系统使用MC14LC5480作为语音采集编解码器,AT90CAN128作为处理器,使用处理器自带的CAN模块实现多个CAN节点间的通信,最终达到实现多节点间语音通信的功能. 本文的前半部分介绍了CAN总线技术和语音信号的数字处理技术,评价了用CAN总线传输语音信号的优点.本文后半部分详细介绍了该系统的硬件结构和软件设计,通过分析系统所涉及的芯片对该系统的各个功能模块做了详细的说明,包括语音编解码电路,语音数字信号处理电路,CAN总线传输电路等.通过该系统,能够实现在实验室条件下多个CAN节点间的语音通信.

    标签: CAN 总线 节点

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:mingaili888

  • 大时滞系统参数自整定控制的研究.rar

    工业生产过程中,时滞对象普遍存在,同时也是较难控制的,尤其是大时滞对象的控制一直都是一个难题。而很多温度控制系统都是属于大时滞系统,常见的智能温度控制器虽然在温度控制的实际应用中表现了比较理想的控制效果,但它仍然属于将参数整定与系统控制分开处理的离线整定方法,如果工况发生变化就必须重新调整参数。针对这一问题,为了实现时滞系统参数自整定的控制,本文将神经网路控制、模糊控制和PID控制结合起来,设计了基于神经网路的模糊自适应PID控制器。 首先,本论文分析了时滞系统的特点,讨论了几种时滞系统较为成熟的常规控制算法:微分先行控制算法、史密斯预估控制算法、大林控制算法,并深入研究了它们的控制性能;并且通过仿真对这三种控制方法在温控系统中的控制性能进行了比较。 其次,在分析PID参数自整定传统方法的基础上,设计了一种改进方法,并设计了相应的控制器。该控制器综合了模糊控制、神经网络控制和PID控制各自的长处,既具备了模糊控制简单有效的控制作用以及较强的逻辑推理功能,也具备了神经网络的自适应、自学习的能力,同时也具备了传统PID控制的广泛适应性。该方法不需要离线整定参数,实现了在线自整定参数。仿真实验表明了该控制器对模型和环境都具有较好的适应能力和较强的鲁棒性。 最后将基于神经网路的模糊自适应PID控制器应用于贝加莱PID温控装置,能够出色地实现参数的在线自整定。理论分析、系统仿真、实验结果都证实了这种控制策略能有效地减少系统超调量,并减少了调节时间,提高了系统的实时性和控制精度。

    标签: 时滞系统 参数 自整定控制

    上传时间: 2013-07-05

    上传用户:xinyuzhiqiwuwu

  • 基于嵌入式的远程图像采集传输系统的研究.rar

    图像的采集和传输是实时监控、远程控制、智能小区等诸多领域的关键技术。基于传统:PC的图像采集已成为现实。随着信息技术的迅速发展,嵌入式系统的研究开发成为了后PC时代的一个热点,它被广泛应用于工业现场、信息家电等各行各业。同时,图像的远程采集传输也朝着专业化、多样化和低成本的方向发展。利用嵌入式技术来实现图像的远程采集传输正顺应了时代发展,有较大的实用价值。 本文主要研究了基于嵌入式的远程图像采集传输系统。嵌入式终端采用$3C2410为核心的目标板为硬件平台,采用嵌入式Linux为系统平台。系统通过连接在嵌入式终端的USB摄像头完成静态图像数据采集,并进行图像压缩处理。在图像传输方面,论文设计了两种模式:一种是通过Intemet传输的、基于B/S模式的传输方式。在该模式下,远端客户机通过浏览器访问架设在终端里的嵌入式服务器而获得图像信息。另一种是基于GPRS网络实现远程无线图像传输。终端将采集到的图像数据通过GPRS网络发送到拥有固定Ip的监控服务器上来完成图像远程传输。 本文首先介绍了图像采集传输和嵌入式方面的相关内容,并介绍了本论文所采用的开发平台。为了顺利开发接着构建了开发环境,这里包括U-boot的移植、Linux系统的内核编译和移植、设备驱动模块的加载以及交叉编译环境的建立。在此基础上,利用Vide04Linux的接口函数,用C语言实现了图像原始数据的采集程序,并利用JPEG算法了实现图像压缩。在基于B/S模式的传输方式中,首先利用Boa架设了嵌入式服务器,然后用C语言完成CGI脚本,该脚本将图像嵌入网页并实时更新以实现网页的动态输出。在基于GPRS实现远程无线图像传输方式中,论文详细分析了系统通讯数据流的特征,提出了采用辨识特征字符、数据打包等策略以实现GPRS的网络连接和数据通讯,并且在此基础上用C语言编程实现。同时,在PC(Linux)上用Socket编程实现了监控服务器软件,该软件用以接收图像数据和控制嵌入式终端的系统状态。最后,论文分析比较了两种传输方式的区别和优缺点。试验证明,采用两种方式都能成功实现图像的远程采集传输,并且试验效果较好。

    标签: 嵌入式 远程图像

    上传时间: 2013-05-17

    上传用户:squershop

  • 基于UC3879的高频感应加热电源的设计.rar

    本文主要以串联谐振型感应加热电源为研究对象,通过分析其负载特性及调功控制方式,选择不控整流加逆变移相调功控制方式,其中重点分析感性移相式PWM感应加热电源调功控制方式,及其在由自关断器件MOSFET组成的串联谐振逆变器中的应用,并深入分析了感性移相式PWM控制方式调功特性。同时针对感应加热电源这个具有复杂的参数时变性,结构非线性的工业控制对象,在MATLAB/Simulink环境下建立了感性移相PWM感应加热电源的系统闭环控制模型,进行了移相式感应加热电源系统仿真研究。 在理论分析的基础上,设计了200W/100kHz感性移相式感应加热电源的主电路及控制电路。通过对移相谐振全桥软开关控制器UC3879的学习和了解,设计并搭建一种区别以往的移相式感应加热电源的锁相移相调功的控制平台,即锁相环电路和基于UC3879设计的移相调功电路相配合的方案。并设计了它激重复扫频转自激的启动方法,大大提高了电源的启动成功率。同时搭建了200W/100kHz移相式感应加热电源实验平台,完成了系统闭环控制,实验结果验证了本文理论分析的正确性及控制方案的可行性。

    标签: 3879 UC 高频感应

    上传时间: 2013-07-15

    上传用户:bruce5996

  • Code_Composer_Studio(CCS)集成开发环境(IDE)入门指导书V10.rar

    ccs3.3版本中文版使用说明书,本书主要介绍CCS 开发环境的使用。适合于从事TI DSP开发的工程技术人员以及高校的学生参考。

    标签: Code_Composer_Studio CCS IDE

    上传时间: 2013-07-02

    上传用户:dongqiangqiang

  • 基于嵌入式Linux的多媒体播放器设计.rar

    随着二十一世纪的到来,人类进入了后PC时代。在这一阶段,嵌入式技术得到了飞速发展和广泛应用。目前,嵌入式技术及其产品已广泛应用于智能家用电器、智能建筑、仪器仪表、通讯产品、工业控制、掌上型电脑、各种智能IC卡的应用等等。将嵌入式系统应用于多媒体移动终端,充分发挥了嵌入式系统的低功耗、集成度高、可扩充能力强等特点,可以达到集移动、语音、图像等各种功能于一身的效果。基于以上背景,本文提出了一种基于嵌入式Linux的多媒体播放器设计方案。 本文首先详细分析了ARM体系结构,研究了嵌入式Linux操作系统在ARM9微处理器的移植技术,包括交叉编译环境的建立、引导装载程序应用、移植嵌入式Linux内核及建立根文件系统,并且实现了嵌入式Linux到EP9315开发板的移植。 由于嵌入式系统本身硬件条件的限制,常用在PC机的图形用户界面GUI系统不适合在其上运行。为此,本文选择了Qt/Embedded作为研究对象,在对其体系结构等方面进行研究基础上,实现了Qt/Embedded到EP9315开发板的移植,完成了嵌入式图形用户界面开发,使得系统拥有良好的操作界面。 针对现今MP3文件格式广泛流行的特点,本文设计了MP3播放器。在深入研究了MP3文件编码原理的基础上,详细论述了播放器的设计过程,没有使用硬件解码方案,采用了软件解码,降低了系统开发成本:在视频播放方面,本文实现了Linux系统下的通用媒体播放器——Mplayer到EP9315开发板的移植。通过对音频数据输出的研究,解决了Mplayer播放声音不正常的问题,实现了一个集音乐和视频播放于一体的嵌入式多媒体播放系统。 最后,总结了论文所做的工作,指出了嵌入式多媒体播放器所需要进一步解决和完善的问题。

    标签: Linux 嵌入式 多媒体播放器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:梧桐

  • 基于软PLC的嵌入式系统的研究与实现.rar

    本文介绍了基于软PLC(Programmable Logic Controller,可编程控制器)的嵌入式技术起源和背景,综述了基于软PLC的嵌入式系统的关键技术和优点,最后介绍了其设计和实现的方法。 基于软PLC的嵌入式系统的研究与实现分为开发系统和运行系统(又称为虚拟机系统)。本文概述了开发系统,其运行于PC机的操作系统如Windows或者Linux等,为用户提供一个大众化的编程环境,它包含编辑器、编译器、连接器、调试器和通信接口几个部分。编辑界面友好,可以让用户方便的使用LD、ST和FBD三种语言编写程序,编译器和连接器将源程序文件编译和连接成虚拟机系统可执行的目标代码文件;分析了开发系统,其中详细描述了编译模块的编制过程,实现了将指令表语言转换为运行系统能够识别的C/C++指令的功能;详细地研究了梯形图转换为指令表语言,以及由指令表语言向梯形图语言的算法和数据结构。调试器借助于虚拟机运行系统提供的服务可完成对应用程序的调试纠错;讨论了uCLinux操作系统和编译调试技术,以及采用ModBus/TCP工业通信协议的通信接口用于开发系统和运行系统之间的通信。 另一方面,本文分析了虚拟机运行系统,它运行于安装了uCLinux的ARM7平台上,包括运行内核模块、系统管理模块和通信接口模块。由于uCLinux没有MMU和本身对实时性没有什么要求,而针对基于软PLC的嵌入式系统的研究与实现要求,本文在对其进行了uCLinux小型化研究的同时探讨了双内核实时性方案,解决了uCLinux实时性不足的问题。运行内核模块调度和执行应用程序并管理时钟。系统管理模块管理系统状态和内存。通信模块用于开发系统及I/O设备通信。在此基础上,对基于软PLC的嵌入式系统的进行了设计与实现,并通过试验将编译的目标代码传递到基于软PLC的嵌入式运行系统中,实现了控制功能,验证了生成目标代码的正确性和开发系统的可行性,实现了编辑界面友好,系统开放,性价比较高的软PLC嵌入式系统,达到了预期的目标,具有一定理论和应用价值。

    标签: PLC 嵌入式系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:jiiszha

  • 基于FPGA的浮点运算器设计.rar

    随着电子工业应用领域需求的增长,要实现复杂程度较高的数字电子系统,对数据处理能力提出越来越高的要求。定点运算已经很难满足高性能数字系统的需要,而浮点数相对于定点数,具有表述范围宽,有效精度高等优点,在航空航天、遥感、机器人技术以及涉及指数运算和信号处理等领域有着广泛的应用。对浮点运算的要求主要体现在两个方面:一是速度,即如何快速有效的完成浮点运算;二是精度,即浮点运算能够提供多少位的有效数字。 计算机性价比的提高以及可编程逻辑器件的出现,对传统的数字电子系统设计方法进行了变革。FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)让设计师通过设计芯片来实现电子系统的功能,将传统的固件选用及电路板设计工作放在芯片设计中进行。FPGA可以完成极其复杂的时序与组合逻辑电路功能,适用于高速、高密度,如运算器、数字滤波器、二维卷积器等具有复杂算法的逻辑单元和信号处理单元的逻辑设计领域。 鉴于FPGA技术的特点和浮点运算的广泛应用,本文基于FPGA将浮点运算结合实际应用设计一个触摸式浮点计算器,主要目的是通过VHDL语言编程来实现浮点数的加减、乘除和开方等基本运算功能。 (1)给出系统的整体框架设计和各模块的实现,包括芯片的选择、各模块之间的时序以及控制、每个运算模块详细的工作原理和算法设计流程; (2)通过VHDL语言编程来实现浮点数的加减、乘除和开方等基本运算功能; (3)在Xilinx ISE环境下,对系统的主要模块进行开发设计及功能仿真,验证了基于FPGA的浮点运算。

    标签: FPGA 浮点运算器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:咔乐坞