随着半导体技术和电子技术的发展，开关电源的体积越来越小、质量越来越轻、效率越来越高、可靠性也越来越优良，被广泛地运用到了生活中的各个方面。DcDC开关电源是开关电源中非常常用的一种形式，因此，对DCDC开关电源的拓扑结构、反馈电路等相关知识的研究成为了理解开关电源的重要环节。论文分析了推挽式DCDC开关电源的工作原理、效率和优缺点，设计了一款输出恒定的推挽式DCDC开关电源。论文以T公司的高速PwM控制器Uc3825为核心，给出了DCDC开关电源的结构框图，详细设计了控制器、推挽式驱动、整流滤波、反馈控制等电路，讨论了变压器、开关管、整流二极管等选型问題。通过对推挽式DCDC开关电源样机的测试，结果表明，在输出功率为100W到30W时，论文设计的样机的转换效率可以达到85%以上。开关电源就是通过特定的电路，控制开关管的导通时间和关断时间，以达到输出恒定的直流电压的设备。随着电子技术的迅猛发展，开关电源涉及到的相关技术也越来越成熟，使得开关电源成为了电子设备中不可或缺的一种供电方式开关电源最早源于二十世纪五十年代的美国，当时，美国为了设计特殊需求的军用电源，提出了小型、轻量的目标，自此开始，开关电源由于其比传统的线性电源拥有的优点而广泛地运用到电子、电气设备、计算机电源、通信设备等领经过几十年的不断进步，开关电源在诸多方面都有了非常大的突破。大功率MOSFET和IGBT等功率器件技术的进步使得开关电源能向着高频化、大功率的方向发展。软开关技术可以降低开关损耗和开关噪声，可以大大提升开关电源的效率，为高频开关电源的实现提供了可能。平面变压器和平面电感技术的发展使开关电源的效率可以进一步得到提升，体积也可以大大地减小。有源功率因数校正技术的发展，使开关电源的功率因数得到了很大地提升，既解决了由电路中的非线性负载产生的谐波失真，又提高了开关电源的整机效率
标签： 开关电源
上传时间： 2022-03-10
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压电材料由于其力电耦合特性，能有效地将机械能与电能进行转换，于是人们将其作为激励/传感器广泛地应用于各类工程领域。压电材料常常与受控柔性结构粘接成一体，作为传感器以及激励器，以达到抑制受控结构振动的目标。因此，研究压电智能结构的振动以及振动控制有重要的科学意义和实用价值本文基于压电材料与宿主结构之间的力电耦合特性，推导了拉普拉斯变换形式卜的压电智能梁结构的阻抗矩阵，并基于阻抗矩阵研究如何建立压电智能梁结构的频率响应数值模型以及由此模型计算系统动态响应的方法，本文还研究了速度负反馈控制器作用下压电梁的控制系统性能：PPF控制器下不同系统输入时，系统的动态性能；不同控制器参数下，控制系统的效果。计算结果表明，本文模型能有效地与各种控制策略相结合，研究压电梁的振动控制问题。最后，本文还尝试由阻抗矩阵模型建立系统的TF控制模型，对于单个矩阵元素，此方法能在指定频域内得到很好的近似模型，对于由许多单元组成的压电梁，本文方法得到的结果能识别部分阶频率，因此需要进一步研究。振动是大自然中最普遍的现象，在现实的工业工程及实际生活中，人们常常遇到各种与振动有关的问题。譬如，我们常用的各种音响设备、医疗超声检测设备、雷达等设备及设施中，就利用了振动含有积极意义的一方面；另一方面，机床的剧烈振动导致工件的加工精度达不到要求、飞机机翼的颤振、飞机轮船等振动噪声过大导致乘客感到不舒适等则是振动消极一面的具体体现。为此，人们常常对这些设备的系统模型进行分析、研究，以期对振动进行控制：一方面提高起积极作用的振动的强度或将其控制在人们希望的程度上：另一方面尽可能地将起消极作用的振动削弱，达到不影响工业生产及生活的效果
标签： 阻抗法
上传时间： 2022-03-11
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1.针对一类参数未知的非线性离散时间动态系统，提出了一种新的基于神经网络的MMAC方法。首先，将系统分为线性部分和非线性部分。针对系统线性部分采用局部化方法逮立多个固定模型覆盖系统的参数范围，在此基础上，建立自适应模型来提高系统性能；针对系统非线性部分建立非线性神经网络预测模型来邏近系统的非线性。然后，针对每个子模型设计相应的擅制器。最后，设计基于误差范数形式的性能指标函数对控制器进行硬切换。仿真结果表明，所提出的MMAC方法与传统的在参数空间均匀分布的MMAC方法相比能显著提高非线性系统的暂态性能。2针对一类具有参数跳变的非线性离散时间动态系统，提出子一种基才聚类方法和神经网络的MMAC方法，首先，采用模糊c均值聚类算法对系统先验数据进行分类处理，再分别对每类数据采用RLS算法建立多个固定模型。在此基础上，建立两个白适应模型来提高系统响应速度和控制品质，建立神经网络预测模型来补偿系统非线性。然后，分别针对相应的子模型设计线性鲁棒自适应控制器和神经网络控制器。最后，采用基于信号有界和测量误差的性能切换指标对控制器进行切换，并证明闭环系统的稳定性。仿真结果表明，所提出的算法能更好地解决非线性系统发生参数跳变问题，使得系统具有良好的控制品质3.针对MMAC方法中的模型库优化问题，考虑系统实际运行数据，提出了种基于相似度准则和设置最大模型数的动态优化模型库方法。该方法能对新数据进行综合考量并判断是否应该将该数据纳入子模型建模，并通过设置最大模型数来确保系统用最少的子模型就能保证系统的控制性能。仿真结果表明，所提出的算法能极大地减少子模型数量且具有较好的控制效果。关键词：非线性系统；多模型方法；自适应控制；模糊聚类；神经网络
标签： 自适应控制
上传时间： 2022-03-11
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一台数控机床的先进程度衡量着一个国家制造业的先进水平，而数控机床最核心的部分就是数控机床控制系统。近年出现的ARM数入式系统具有硬件资源丰富、性能好、成本低和功耗低等优点，FPGA技术具有可重复编程、在线升级、实时性好、可靠性高等优点。为了克服传统的数控机床成本高、控制精度低、实时性差，可靠性低等缺点，研究基于ARM+FPGA架构的新型数控机床系统，具有重要的社会经济意义和重大的经济价值本文以数控机床为工程背景，以何服电机PMSM为具体对象以ARM+FPGA作为数控系统的实现平台，从提高何服系统位置环控制的自适应能力，提高位置环、速度环和电流环等复杂运算的处理速度，提高系统管理与控制程序开发的简单性、界面的美观性等方面开展了深入的研究。其主要研究工作和结论如下：（1）在对比分析了几种控制系统架构基础上，提出了一种基于ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案。该系统采用以ARM作为系统主控与运动轨迹计算芯片，FPGA作为何服系统运动控制芯片，而其中的FPGA运动控制系统包括自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块三大部分（2）针对提出的 ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案，进行了有关数学模型的建立占推导，并借助MATLAB工具建立系统仿真模型进行仿真。系统仿真结果表明，该系统位置响应超调量小，响应时间短，系统性能优越（3）为了提高运动控制的实时性、可靠性、灵活度，根据运动控制系统的模型，提出了一种FPGA实现的运行控制系统的结构，井详细进行了自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块等内部各模块的设计，之后利用HDL进行了有关模块的程序设计和PGA实现仿真（4）针对基于ARM微处理器的主挖与运动轨迹计算系统，进行了系统控制界面的设计，FPGA与ARM芯片、FPGA与上位机等通信程序设计，进行了运动控制中加减速、插补方法的分析与设计关键字：数控机床：水磁同步电机：自适应模糊控制：ARM:FPGA
上传时间： 2022-03-11
上传用户：20125101110
随着光通信的蓬勃发展，光纤通信技术广泛应用于电信、电力、广播等领域，对整个信息产业产生了深远影响，光纤已成为当前最有前景的传输媒介。与此同时，光纤測试技术在光纤生产、现场铺设与后期维护等工程领域中得到广泛应用。光时域反射仪（Optical Time Domain Reflectometer），又称背向散射仪，是一种用于表征光纤链路物理特性的精密光学测试仪器，主要用于测试光纤链路长度，精确定位断点事件，计算光纤损耗，并提供与长度有关的衰减细节。光纤链路中待测光纤的测量长度范围和测量精度，取决于OTDR的激光出纤功率和光脉宽。因此，需要设计合适的激光脉冲驱动电源及配套的控制和探测系统，研究激光出纤功率和脉宽对测量长度和测量精度的影响，从而获得能满足不同光纤链路测量需求的OTDR系统解决方案。文章在具体描述了光时域反射仪的工作机理以及影响其主要性能的关键参数的基础上，提出以设计能提供大功率、窄脉冲电流信号的激光驱动电源作为提高OTDR性能的主要手段。在掌握半导体激光驱动原理的基础上，经过细致地比较与方案论证提出以 MOSFET作为激光脉冲驱动电源的开关器件，以能量储存法作为窄脉冲产生机制的脉冲电源设计方案，设计实现基于FPGA的触发脉冲信号，并通过 Multisim对系统硬件电路仿真优化，实现激光脉冲驱动大功率、窄脉宽输出。以雪崩二极管作为光电探测系统关键响应转换器件验证驱动电源性能，并完成光纤测距。最终成功研制出一套基于纳秒脉冲激光和对应光电探测系统的OTDR系统，并进行了实际测试测试和研究结果显示：所研制的脉冲激光电源能输出的最小脉宽为33n，最小输出峰值电流为1A，且峰值电流及频率大小可调。大电流窄脉宽驱动电源信号输出可极大地增强光时域反射仪的动态范围以及分辨率，探测器分时调控测量技术可以极大地提高系统的测量精度和信噪比。
上传时间： 2022-03-11
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交流稳压电源已经广泛地应用于科学研究、经济建设、军事设施、医疗仪器以及人民生活等领域，而且用电设备对电源质量要求也日趋严格。传统的交流稳压电源采用模拟电路控制导致了诸如电路复杂、调试困难、元件易老化、输出性能低等固有缺点，已不能满足各种高精密和数字化用电设备的需求。而数字信号处理技术和高性能单片机控制器的应用，可以很好的解决传统稳压电源稳态精度低，动态性能差，监控不易等难题本文正是针对这一问题，设计开发一种高性能数字化交流稳压电源控制器。文章中使用AT89S52单片机作为主控制器，完成了系统的硬件设计。稳压电源控制器是由电压检测反馈装置、主控制器、电机驱动组成，其中单片机控制器是稳压控制系统的关键部分，负责对自耦调压器的输出电压反馈信号进行处理并输出脉冲控制信号来控制电机的运动。系统的硬件设计了电机驱动电路，电压信号的采集等电路。整个硬件系统结构紧凑，工作可靠。关键词：单片机：自耦调压器：步进电机当今世界人民的生活水平不断提高，很多大功率家用电器已经进入普通家庭，电器的广泛使用与电能供应之间的矛盾越来越突出。在用电高峰期，很多地方有电网电压严重下降的现象，而在用电低谷期，电网电压又会升得太高；在一些边远地区，电网电压长期偏低：一些负荷变化较快的地区，电网电压严重波动。这些现象都很容易对用电设备造成损害，甚至有可能带来严重的损失。另一方面，一些医疗设备的工作电压需要很高，这就要求很高的电能质量。由此可见，高稳定度的交流稳压电源具有非常广大的应用空间。最常见、最便宜、最简单的稳压设备就是手动调节的圆柱形自耦调压器，可是它的输出不能自动随着电压的变化而变化。本设计就是对自耦调压器调压经行改造基础上结合单片机的应用而设计的能跟据电网电压自动输出稳定电压的智能交流电源控制器。
上传时间： 2022-03-30
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随着软开关技术和并联均流技术的发展，高性能的大功率高频开关电源的研究与开发已成为电力电子领域的重要研究方向。针对大功率电源在性能、重量、体积、效率和可靠性方面的要求，本文主要对高效率的开关电源主电路结构和并联均流控制技术进行研究，并研制出一种基于LLC谐振的交流电力机车智能控制充电机系统。交流传动电力机车对其所用的大功率蓄电池充电机的工作效率要求达到90%以上，这是采用硬开关技术的开关电源难以达到的。根据这种开关电源功率大、效率要求高的特点，充电机主电路采用了LLC谐振全桥电路的结构。选取谐振元件参数是设计LLC谐振全桥电路的重点和难点，本文通过建立LLC全桥谐振变换器的线性等效模型，详细分析了LLC谐振全桥的频率、短路和空载特性，提出一套完整的LLC谐振全桥电路结构的参数设计方法。本充电机最大输出电流为150A，为此设计采用了5个30A电源模块并联供电的模式。论文依据设计要求选取LLC谐振全桥电路的元件参数，利用 SABER仿真验证了参数的正确性：并完成了整个电源模块主电路其它器件的参数选择；控制电路采用通用PWM调制芯片SG2525实现PFM调频控制。实现了电源模块的高频ZVS（零电压开关）软开关，有效地提高了电源模块的转换效率，减小了单模块的体积。通过对几种常用的负载均流方法进行研究和电路分析，根据主从均流控制的特点，采用CAN总线实现主从均流法，数字均流的采用提高了系统的抗干扰能力；设计了监控模块对各电源模块和整体输出进行监控；通过CAN总线接口和人机接口的设计，提高了电源系统的智能化和可操作性。实现了多个电源模块并联供电的模式最后给出了电源模块的实验结果和电源系统并联运行的测量数据，实验证明了理论分析的正确性和设计方法的合理性。
上传时间： 2022-04-04
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摘要：以N沟道増强型场效应管为核心，基于H桥PWM控制原理，设计了一种直流电机正反转调速驱动控制电路，满足大功率直流电机驱动控制。实验表明该驱动控制电路具有结构简单、驱动能力强、功耗低的特点。关键词：N沟道增强型场效应管；H桥；PWM控制；电荷泵；功率放大；直流电机1引言长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。特别随着计算机在控制领域，高开关频率、全控型第二代电力半导体器件（GTR、GTO、MOSFET.、IGBT等）的发展，以及脉宽调制（PWM直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。为适应小型直流电机的使用需求，各半导体厂商推出了直流电机控制专用集成电路，构成基于微处理器控制的直流电机伺服系统。但是，专用集成电路构成的直流电机驱动器的输出功率有限，不适合大功率直流电机驱动需求。因此采用N沟道増强型场效应管构建H桥，实现大功率直流电机驱动控制。该驱动电路能够满足各种类型直流电机需求，并具有快速、精确、高效、低功耗等特点，可直接与微处理器接口，可应用PWM技术实现直流电机调速控制。2直流电机驱动控制电路总体结构直流电机驱动控制电路分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵路、H桥功率驱动电路等四部分，其电路框图如图1所示。由图可以看出，电机驱动控制电路的外围接口简单。其主要控制信号有电机运转方向信号Dir电机调速信号PWM及电机制动信号 Brake，vcc为驱动逻辑电路部分提供电源，Vm为电机电源电压，M+、M-为直流电机接口。
上传时间： 2022-04-10
上传用户：jiabin
2020年3月，国家电网有限公司组织编制ChaoJi充电技术白皮书，全面阐述了ChaoJi充电系统、通信协议、连接器等技术方案、未来标准和产业规划等。日本基于同一解决方案同步编制了新一代充电标准CHAdeMO3.0。ChaoJi充电技术是基于国际三种主流直流充电系统和充电接口技术研发的面向下一代的全球统一的充电接口技术，在完全向前兼容原有系统的基础上，考虑了未来技术的发展趋势，实现了传导充电技术路线的升级。 1）解决现有问题。ChaoJi充电系统解决了现有2015版接口设计上的固有缺陷，如公差配合，IPXXB安全设计、电子锁可靠性以及PE断针和人体PE的问题。在机械安全、电气安全、电击防护、防火及热安全设计上有了大幅度的改进，提升了充电安全性和可靠性。 2）引入新的应用。ChaoJi充电系统已经率先在大功率充电中得到应用，最大充电功率可提升到900kW，解决了一直以来存在的续航里程短，充电时间长的问题；同时为慢充提供了新的解决方案，加速了小功率直流充电技术的发展。 3）适应未来发展。ChaoJi充电系统也为今后的技术升级做了充分的考虑，包括具有超大功率的适应能力、支持V2X、信息加密、安全认证等新技术应用，支持未来通信接口从CAN向以太网升级，为千安以上超大功率充电预留了升级空间。 4）兼容性好，不改变现有车桩产品。采用适配器方式解决了新车到老桩充电问题，避免了对原有设备和产业改造的难题，可以实现技术平稳升级。 5）与国际接轨，引领发展。ChaoJi充电系统在研究过程中，就充电连接器接口、控制导引电路、通讯协议、向前向后的兼容方案以及国际标准化等方面与日本、德国、荷兰等专家开展了深入的合作，进行了充分讨论与信息交换，为ChaoJi充电方案成为广泛接受的国际标准奠定了基础。 下一步，中日将携手积极营造ChaoJi充电技术的产业生态环境，联合国内外的汽车制造厂家，同步进行充电技术的升级和标准的国际化。通过国际合作，推动新一代ChaoJi充电系统纳入国际标准，使ChaoJi成为具有全球兼容性的通用标准。
标签： 电动汽车
上传时间： 2022-04-24
上传用户：xsr1983
基于 STM32F105VCT6 芯片，设计了一款支持触摸/刷卡操作、电能计量和 4G 通信等功能的三相交流充电桩控制系统。首先提出了三相交流充电桩控制系统的主体结构，对其进行了功能模块划分，然后设计了控制系统的硬件电路和软件程序，主要包括控制导引状态检测电路、三相电压和电流测量等电路，并且采用Keil μVision5 软件开发系统对控制系统进行软件开发，设计了控制导引电路和状态检测电路等软件程序。最终的样机测试表明，本文设计的三相交流充电桩控制系统能够实现充电桩与车辆的正确响应，可以用于电动汽车充电领域。
上传时间： 2022-04-29
上传用户：shjgzh
