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物理意义

  • 独立运行光伏发电系统的研究.rar

    随着世界经济的高速发展、人口的增长和科技的进步,传统能源的消耗量越来越大,这就带来了一系列能源的耗尽和环境污染问题。太阳能作为一种优越的可再生能源而受到世界各国的重视并具有较大发展潜力。为了进一步提高系统的性能,实现系统的优化及可靠运行,本文研究独立运行光伏发电系统的结构、工作原理和控制策略。相对并网系统,这对于国家正大力发展的西部太阳能资源开发来说是具有现实意义的。 首先,本文详细介绍了光伏发电的国内外研究背景,光伏电池的种类、发电原理及输出特性,并介绍了独立运行光伏发电系统的组成、运行原理和应用,在此基础上论述了光伏系统常用的DC/DC变换电路,负载最大功率跟踪(MPPT)的方法等人们普遍关注的问题。融合了上述原理技术,设计一个功率为25W的独立运行光伏发电系统。 其次,为减小传统的固定步长的扰动法进行最大功率跟踪的步长大振荡大,步长小跟踪速度慢的缺陷,本文提出了电压自适应最大功率跟踪算法,其原理是引入了不同的步长系数,根据功率变量值的大小,确定合适的控制步长进行电压参考值的给定,并在MATLAB环境下利用Simulink工具搭建模型进行仿真,仿真结果验证了此种跟踪方法具有快速性、稳定性和准确性等优点。 最后,搭建硬件电路,通过对电池板的不同安装角度测量得到的数据,得出不同季节在大连地区安装的不同最佳角度值。设计了25W的独立运行光伏发电系统的主电路及其控制电路,包括光伏电池的选择,Boost主电路参数、控制电路部分、驱动电路及其检测电路各模块分别进行了详细的探讨;对独立系统的储能装置蓄电池的充放电电路进行了设计,利用单片机dsPIC30F3011控制电路同时实现了最大功率跟踪和蓄电池的充电电压、放电极限电压及充电电流的控制,可防止过充过放现象的发生,从而实现独立光伏发电系统的可靠运行。

    标签: 独立 光伏发电系统 运行

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:kennyplds

  • 基于DSP的永磁同步电机伺服系统的研究.rar

    伺服系统是一种输出能够快速而精确地响应外部的输入指令信号的控制系统。伺服系统在工业控制和家用电气、航空航天等领域的应用越来越广泛。现代工业生产对伺服设备的性能也提出了越来越高的要求。因此,研制高性能、高可靠性的交流伺服系统有着十分重要的现实意义。 在伺服领域,永磁同步电机在结构特点和运行方式上具有比其它类型的传统伺服电机更为优秀的运行性能和更广泛的适用范围,被越来越多的应用到交流伺服系统。以数字信号处理技术为基础、以永磁同步电机为执行电机,采用高性能控制策略的全数字化永磁同步交流伺服控制系统必将成为伺服控制系统发展的趋势。 本论文在研究永磁同步电动机运行原理的基础上,详细讨论了磁场定向矢量控制理论,确定了id=0的控制策略和空间矢量脉宽调制(SVPWM)的电压调制方法。本文采用TI公司生产的专门用于电机控制的数字信号控制芯片DSP(TMS320LF2407A)作为控制系统核心处理芯片,设计了一套基于DSP的全数字永磁同步电动机伺服控制系统。论文详细论述了控制电路各部分及外围辅助电路的设计和调试,包括功率驱动电路,供电电路与电源电路以及传感器电路等等。软件开发均在TI的CCStudl02.2集成开发环境下完成,软件采用汇编语言编写,完成了主程序模块和子程序模块设计,实现了电流A/D采样、模型切换、转速PI调节等功能,实现了位置、速度和电流双闭环矢量控制,同时给出了主程序和各个子程序模块的流程图。 实验结果表明,基于DSP实现的全数字化交流伺服系统具有响应速度快、速度超调小、转矩脉动小等特点,具有良好的动静态特性以及较高的精度。基本达到了课题预期的效果,从而证明了系统设计的可行性。

    标签: DSP 永磁同步电机 伺服系统

    上传时间: 2013-05-18

    上传用户:bpbao2016

  • 离心机用异步电动机直接转矩控制系统.rar

    目前离心机的变频控制,采用的多是通用变频器,没有自主开发的离心机专用的交流调速控制器。同时,在控制方法上采用的主要还是V/F控制以及矢量控制,而效率更高,性能更好的直接转矩控制方法则还没有得到广泛的应用。直接转矩控制技术,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下计算与控制交流电动机的转矩,采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Bang-Bang控制)产生PWM信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,获得转矩的高动态性能。直接转矩控制,控制结构简单、控制手段直接、信号处理的物理概念明确、转矩响应迅速,限制在一拍内,是一种具有高动态响应的交流调速系统。本文通过对直接转矩控制系统原理的分析、软硬件的设计制作、系统的调试试验,得到以下结论: ⑴直接转矩控制系统,控制手段直接、信号处理的物理概念明确、转矩动态响应迅速; ⑵直接转矩控制系统中,低速阶段转矩脉动明显,通过采用异步电动机适应全速的U-I模型,以及扇区细化等,可以有效减小转矩脉动;由于转矩和磁链采用离散的两点式调节,即使在高速运行阶段转矩也有轻微的脉动,通过细分磁链扇区,采用空间矢量脉宽调制技术可以有效减小脉动,提高系统控制性能; ⑶直接转矩控制系统中,检测环节及其重要,特别是电压、电流的检测。无论采用哪种电机模型,电压和电流都是最主要的参数,准确的电压、电流检测能够增加电机模型的正确性,为控制提供基本的保障; ⑷直接转矩控制系统中,对电机参数的要求简单,只需要知道电动机定子电阻,因此直接转矩控制系统的鲁棒性强,易于移植。

    标签: 离心机 异步电动机 直接转矩

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:weddps

  • 并网光伏发电系统的计算机辅助设计.rar

    随着太阳能发电技术的日益成熟,太阳能的发电应用在世界范围内得以迅速推广。因此,太阳能光伏发电系统设计的作用越来越被人们所重视。 在现阶段,光伏发电系统的设计主要以系统工程师的设计为主,很少有计算机辅助的成分,因此设计出的方案带有较大的主观性和不确定性。由于光伏发电系统的设计过程中涉及到的数据量很大,所以工程师在设计过程中难免会忽略甚至错误地计算某些数据,从而导致部分资源没能得到合理地利用。如果能将计算机辅助设计融入到光伏发电系统的设计中来,一是可以大量节省光伏系统设计的时间,二是可以确保设计出的方案具有较高的实用性,并且可以使各种资源得到最大的利用。 国外目前应用的光伏系统设计相关软件主要有:德国西门子的PVDesigner,瑞士的PVSyst,加拿大的RETScreen,德国的PVSOL等。而国内在光伏系统设计方面的软件产品几乎为空白,因此开发一款适合在国内使用的光伏系统辅助设计软件具有重要的意义。 综上所述,本课题有较大的需求空间,并具有广阔的发展前景,对发展国内光伏发电系统具有深远的意义,同时具备应用和研究价值。笔者建立了光伏发电系统辐射量计算的数学模型,并根据数学模型应用Visual C#开发出适用于Windows平台的光伏系统辅助设计软件。该设计软件除了能进行一般的数据计算之外,更重要的是能自动地求出太阳电池组件、逆变器数目以及它们各自的串并联数目,为光伏发电系统的设计者解决设计中最为困难的问题,省去设计者大量的重复而复杂的分析和计算,为光伏发电系统的应用打开一扇方便之门。而通过实例验证,笔者设计的光伏系统辅助设计软件可为光伏发电系统提供较为合理的配置方案。

    标签: 并网光伏 发电系统 计算机辅助设计

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:semi1981

  • 现代电力电子技术基础.rar

    该书描述了现代电力电子技术基础的相关内容,非常详实,具有较好的参考意义!

    标签: 电力电子 技术基础

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:franktu

  • 基于FPGA的嵌入式系统SerialATA大容量数据存储控制器的研究.rar

    随着信息技术的飞速发展,数据吞吐量急剧增长,要求有更高的传输速度,来满足大量数据的传输,而原有的并行数据传输总线结构上存在自身无法克服的缺陷,在高频环境下容易串扰,而增大误码率。SATA串行总线技术应运而生。作为一种新型的总线接口,它提供了高达3.0Gbps的数据传输速率,使用8B/10B编码格式,采用LVDS NRZ串行数据传输方式,有良好的抗干扰性能,有更强的达到32位的循环冗余校验,并且提供了良好的物理接口特性,支持热拔插,代表着计算机总线接口技术的发展方向。FPGA作为一种低功耗的半导体器件,在高频工作环境中有优良的性能,将处理器与低功耗FPGA结合起来使用是数据存储应用的趋势,这样能够使得接口方案更加灵活。而在众多FPGA器件中,Xilinx公司的Virtex-4平台内部集成了PowerPC高性能处理器,并且其中提供了Rocket IO MGT这种嵌入式的多速率串行收发器,能够以6.25-622Mb/s的速度传送数据,并且支持包括SATA协议在内的多种串行通信协议。 本文从物理层、链路层、传输层分析了SATA1.0技术的接口协议,在此基础提出满足协议需求和适合FPGA设计的设计方案,并给出总体设计框图,依照FPGA的设计方法,采用Xilinx公司的Virtex-4设计了一个符合SATA1.0接口协议的嵌入式存储装置,实现数据的存储,仿真运行结果正常。

    标签: SerialATA FPGA 嵌入式系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:sz_hjbf

  • 超高频射频识别标签基准测试研究.rar

    射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种允许非接触式数据采集的自动识别技术。其中工作在超高频(Ultra High Frequency,UHF)频段的无源RFID系统,由于在物流与供应链管理等领域的潜在应用,近年来得到了人们的广泛关注。这种系统所使用的无源标签具有识别距离长、体积小、成本低廉等突出特点。目前在市场上出现了各种品牌型号的UHF RFID无源标签,由于不同品牌型号的标签在设计与制造工艺上的差异,这些标签在性能表现上各不相同,这就给终端用户选择合适自己应用的标签带来了困难。RFID基准测试就是在实际部署RFID系统前对RFID标签的性能进行科学评估的有效手段。然而为了在常规实验室条件下得到准确公正的测试结果,需要对基准测试的性能指标及测试方法学开展进一步的研究。本文正是研究符合EPC Class1 Gen2标准的RFID标签基准测试。 本文首先分析了当前广泛应用的超高频无源RFID标签基准测试性能指标与测试方法上的局限性与不足之处。例如,在真实的应用环境中,由于受到各种环境因素的影响,对同一品牌型号的标签,很难得到一致的识读距离测试结果。另外,在某些测试场景中,使用识读速率作为测试指标,所得到的测试结果数值非常接近,以致分辨度不足以区分不同品牌型号标签的性能差异。在这些分析基础上,本文把路径损耗引入了RFID基准测试,通过有限点的测量与数据拟合分别得到不同类型标签的路径损耗方程,结合读写器天线的辐射方向图,进一步得到各种标签受限于读写器接收灵敏度的覆盖区域。无源标签由于其被动式能量获取方式,其实际工作区域仍然受限于前向链路。本文通过实验测试出这些标签的最小激活功率后,得出了各种标签在一定读写器发射功率下的激活区域。完成这些步骤后,根据这两种区域的交集可以确定标签的工作区域,从而进行标签间的比较并达到基准测试的目的,并能找出限制标签工作范围的瓶颈。 本文最后从功率损耗的角度研究了标签之间的相互干扰,为用户在密集部署RFID标签的场景中设置标签之间的最小间隔距离具有重要的参考意义。

    标签: 超高频 射频识别 基准测试

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:hbsunhui

  • 基于FPGA的语音增强算法研究与实现.rar

    现实生活中的语音不可避免的要受到周围环境的影响,背景噪声例如机械噪声、街头音乐噪音,其他说话者的话音等均会严重地影响语音信号的质量:此外传输系统本身也会产生各种噪声,因此接收端的信号为带噪语音信号。混叠在语音信号中的噪声按类别可分为环境噪声等的加法性噪声及电器线路干扰等的乘法性噪声;按性质可分为平稳噪声和非平稳噪声。 语音增强的根本目的就是净化语音质量。把不需要的噪音减低到最小程度。但是由于噪音的复杂性,很难归纳出一个统一的特征,因此不可能寻求一种算法完全适应于所有的噪音消除,因此语音增强是一个复杂的工程。 有关抗噪声技术的研究以及实际环境下的语音信号处理系统的开发,在国内外已经成为语音信号处理非常重要的研究课题,已经作了大量的研究工作,取得了丰富的研究成果。本文仅对加性噪声下的语音增强技术做了较为仔细的讨论,我们先给出语音信号处理的基本理论,它是语音增强算法研究和实现的理论基础,在此基础总结了自适应信号处理技术的特点以及在语音增强方面的应用。选取工程领域最常用的自适应LMS滤波算法和RLS滤波算法作为研究对象,提出了利用最小均方误差意义下自适应滤波器的输出信号与主通道噪声信号的等效关系,得到滤波器最佳自适应参数的方法,并分析了在平稳和非平稳噪声环境下,L M S滤波器族和R L S滤波器在不同噪音输入下的权系数收敛速度、权系数稳定性、跟踪输入信号的能力和信噪比的改善等特性。 研究了MATLAB语言程序设计和使用MALTLAB对语音算法进行仿真、并输入了多种实际环境下的噪音进行滤波仿真并对仿真的结果进行比较和分析。总结出了LMS、NLMS、SIGN-ERROR-LMS、RLS自适应滤波器在语音滤波方面的特点 和应用情况。 最后在MATLAB仿真的基础上,利用Altera公司的Cyclone2系列FPGA芯片和多种EDA工具,完成了L M S自适应滤波器的FPGA设计。 关键词:语音增强,背景噪音,自适应滤波器,LMS,RLS,FPGA

    标签: FPGA 语音增强 算法研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lijianyu172

  • 基于模糊控制的SVPWM技术在空调压缩机变频调速中的应用.rar

    空调压缩机是空调器的核心部件。传统定速空调器中压缩机多采用单相异步电动机,对电机采用简单的开关式控制,电能损耗、室温波动及噪音都很大,压缩机容易受冲击损坏。随着人们生活水平的提高及能源短缺问题的出现,将变频调速技术应用于空调器中,将变频压缩机取代传统定频定速压缩机,对其进行变频调速将使压缩机减少开停次数,降低室温波动,提高舒适度,获得了更好的空气调节效果和实现节能降耗的要求。 空调系统是一个典型的多输入多输出、具有大滞后特性的菲线性系统。要对空调压缩机进行变频调速,需要根据房间温度的变化得出压缩机的频率值。由于空调系统精确的数学模型难以取得,且时间常数较大,传统的PID调整不仅费时费力,性能指标也不能令人满意。因此,将模糊控制技术引入空调压缩机的变频调速控制,建立模糊控制器,以房间温度的变化和变化率为输入,压缩机的频率为输出。对于提高空调系统的控制精度、稳定性和可靠性,无论从学术研究角度出发,还是在工程应用方面,都具有相当的现实意义。 本文分别从三相异步电动机的变频调速技术、变频空调控制策略等方面进行了探讨分析。首先将模糊控制技术应用到空调压缩机变频调速中,根据建立模糊控制规则的基本思想及实际运行经验,通过模糊控制技术使空调压缩机具有自调整的智能特性,从而得出最佳的动态控制参数,克服了PID控制器控制精度较低、消除稳态误差能力差的缺点。 然后详细阐述了SVPWM的基本原理,对空间矢量调制(SVPWM)方式及其实现方法进行了探讨。在变频压缩机的控制中采用先进的SVPWM调制技术,压缩机能根据室内需要的冷(热)量不同,连续地、动态地、实时地调整其制冷(热)量,始终保持在较合理的运转状态下。能够进一步提高电压的利用率和频率分辨率,并使压缩机运行更加平稳,提高空调的效率,达到节能降耗的效果。

    标签: SVPWM 模糊控制 变频调速

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:as275944189

  • 基于CMOS工艺的低压差线性稳压器研究.rar

    近年来,随着集成电路技术和电源管理技术的发展,低压差线性稳压器(LDO)受到了普遍的关注,被广泛应用于便携式电子产品如PDA、MP3播放器、数码相机、无线电话与通信设备、医疗设备和测试仪器等中,但国内研究起步晚,市场大部分被国外产品占有,因此,开展本课题的研究具有特别重要的意义。 首先,简单阐述了课题研究的背景及意义,分析了低压差线性稳压器(LDO)研究的现状和发展趋势,并提出了设计的预期技术指标。 其次,详细分析了LDO线性稳压器的理论基础,包括其结构、各功能模块的作用、系统工作原理、性能指标定义及设计时对性能指标之间相互矛盾的折衷考虑。 再次,设计了基于自偏置电流源的带隙基准电压源,选取PMOS管作为系统的调整元件并计算出了其尺寸,设计了基于CMOS工艺的两级误差运算放大器。利用HSPICE工具仿真了基准电压源和误差运算放大器的相关性能参数。 然后,重点分析了稳压器的稳定性特征,指出系统存在的潜在不稳定性,详细论述了稳定性补偿的必要性,比较了业界使用过的几种稳定性补偿方法的不足之处,提出了一种基于电容反馈VCCS的补偿方法,对系统进行了稳定性的补偿; 最后,将所设计的模块进行联合,设计了一款基于CMOS工艺的LDO线性稳压器电路,利用HSPICE工具验证了其压差电压、静态电流、线性调整率等性能指标,仿真结果验证了理论分析的正确性、设计方法的可行性。

    标签: CMOS 工艺 低压差线性稳压器

    上传时间: 2013-07-08

    上传用户:Wibbly