【摘要】在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控制问题，例如居民生活用水的供应，饮料、食品加工，溶液过滤，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要维持合适的高度，既不能太满溢出造成浪费， 也不能过少而无法满足需求。因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数， 特别是在动态的状态下， 采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果。PID 控制（比例、积分和微分控制）是目前采用最多的控制方法。【关键词】水箱液位； PID 控制；液位控制； Matlab 仿真一．引言在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控制问题， 例如居民生活用水的供应，饮料、食品加工，溶液过滤，化工生产等多种行业的生产加工过程， 通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要维持合适的高度， 既不能太满溢出造成浪费， 也不能过少而无法满足需求。因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数， 特别是在动态的状态下， 采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果。本论文利用PID 算法在matlab 中进行仿真并讲解实物搭接效果， 具体如下：1、利用指导书中推导的模型和实际的参数，建立水箱液位控制系统的数学模型，并进行线性化；2、构成水箱液位闭环无静差系统，并测其动态性能指标和提出改善系统动态性能的方法，使得系统动态性能指标满足σ%≤10%，调节器调节阀水槽测量变送出水阀系数＜0.5 秒，静态误差小于2%；3、通过在matlab 编程中求取合适的反馈变量K,然后与仿真模型结合构成最优控制的水箱液位系统，通过图形分析是否满足系统的性能参数；
标签： pid调节控制系统
上传时间： 2022-06-18
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超声波电机（Utrasonic Motor简称USM）是一种新型的微特电机，有别于传统的电磁电机。在本文引言中，说明了USM与传统电磁电机相比的主要优点、基本组成及应用前景，同时说明了开展专用USM的驱动电路研究工作的背景及主要工作内容，作者要完成设计、样品加工及应用三部分工作等，此论文就是这三部分研究工作的总结。首先，根据对驱动电路的要求，结合国内外传统压电马达驱动电路的系统方案，设计出专用超声波电机的驱动电路的系统方案。在本方案中增加了位置检测与归零单元，去掉了频率跟踪单元，采用DSP作为控制单元，整合了电机驱动信号产生、电机选择与启动、位置检测信号处理和特殊信号译码等功能，有利于电路小型化和稳定性。方案具有新颖和独特性。其次，详细介绍了利用仿真与实际调试相结合的方法，完成了推挽逆变电路及升压脉冲变压器的工程设计和调试，着重解决了浪涌及功率开关管保护等问题，注意了变压器绕制工艺与漏感的关系。采用DSP芯片实现了多种控制和软、硬件结合，给出了用C语言编写的程序，重点解决了程序的调试与抗干扰问题。采用独特的数字编码方法，实现了位置检测的结构设计，完成了性能初步调试以及与DSP组成闭环系统，消除电机不断步进引起的空间位置上的积累误差，实现了电机步进误差归零的技术要求。设计了电路工程板图，完成了样机两台的加工和调试工作，与超声波电机进行了匹配调试实验，重点解决了阻抗匹配问题，达到了驱动电路的设计指标，实现了设计、加工、匹配调试三解工作的基本，aCn.coinal最后，根据前一段工作，提出了一些今后工作的意见，特别是工程应用化与集成化方面的研究想法。关键词：超声波电机，驱动电路，DSP，脉冲变压器，位置检测与归等
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该放大电路和光电耦合电路采用电压反馈。pc817是常用的线性光藕，在各种要求比较精密的功能电路中常常被当作耦合器件，具有上下级电路完全隔离的作用，相互不产生影响。LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与 电源电压无关。
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超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域，其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载，因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分，因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移，使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪，但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相，由于工作频率改变了而匹配电感不变，此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态，导致换能器功率损耗和发热，致使输出能量大幅度下降甚至停振，在实际应用中受到限制。所以，在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点，本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型，证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较，选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感，通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调，由于该电抗器输出正弦波，理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略，稳态时，换能器工作在DPLL锁定频率上；动态时，逐步修改匹配电抗大小，搜索输出电流的最大值，再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率，即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态，具有实际应用价值。
上传时间： 2022-06-18
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为了满足一些重要用电设备的连续供电，对电网供电提出了更高的要求。为此，引入一种新型UPS是不间断电源（uninterruptible power system）的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。UPS先将交流电直流成直流电，一路给蓄电池充电，一路经逆变器变成恒压恒频的交流电，不论是市电供电还是断电由电池供电，总是通过逆变系统提供电力，因而市电停电或来电时无任何转换间断，市电的干扰也完全不影响到UPS的输出端，另外，UPS提供的电力为纯净的正弦波交流电，适用的负载范围宽，可以为多种精密用电设备提供稳定的不间断电源，此外，UPS的优点还在于它的零转换时间以及高质量的输出电源品质，因此它更适合于一些关键性的应用场合.UPS由于其工作方式是先对电池充电，然后再由逆变器将电池的电能逆变成交流，因此在电能的转化过程中有一部分电能将被损失掉。电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog（模拟）电子技术和Digital（数字）电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
标签： UPS电源
上传时间： 2022-06-19
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本论文通过对国内外DNC技术发展现状的研究，根据加工车间具体的需要，设计了一种基于工业以太网的嵌入式DNC集成控制系统。文章从DNC系统赖以运行的网络着手，研究并建立了基于工业以太网的车间局域网模式，采用元余星型拓扑结构构建了快速、稳定、抗干扰能力强的局域网环境采用PC104主板，设计了嵌入式DNC智能终端系统，详细说明了DNC网络的配置过程。实现了从RS-232C串行接口到10Mbps以太网接口的转换，支持标准RS-232C接口和具有特殊通信协议的串行通信接口的数据传输，实现了广义DNC功能。研究了加工车间数控系统的数据传输方式，创建了统一的数据传送格式。采用创建的万能输入法，通过操作数控设备的控制面板，实现了异构数控系统的有效集成。通过解剖不同数控系统的通信协议，将软插件技术应用到DNC系统中，针对不同的数控系统，编制不同的驱动程序。通过软件的控制，实现数控系统类型的自动识别和NC程序的自动传输。对硬件进行优化设计，加大了智能终端的存储器容量，深入研究“程序再开，功能，实现了程序续传的快速性和准确性。通过软件设计，解决了多台数控设备同时在线加工的通信竞争问题。
上传时间： 2022-06-19
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测量电路及仪器出版时间：2014年版内容简介 本书以现代精密电子仪器综合实践为应用背景，是模拟电子技术和单片机技术相结合的新型实验类教材。本书通过大量且多层次的实验项目，由浅入深、循序渐进地介绍精密测控电路设计，以及精密仪器系统综合应用设计的流程、方法和开发技能，并介绍针对精密仪器的综合设计性实验项目。全书共10章，主要内容包括：绪论、集成运算放大器基础、滤波器、模拟多路开关、集成基准电压源、数模转换器、模数转换器、信号波形发生器、精密仪器抗干扰技术和典型仪器电路分析等。本书提供配套电子课件和习题参考答案等。
上传时间： 2022-06-20
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所设计的多频段小型化天线结构新颖，性能指标优越，与当前国内外研究的大多数同类天线相比保持较小体积，在多频、宽频工作频段上也保持较强的竞争力。其中所设iMonopole，780MHz-1010MHz和1630MHz3900MHz，在高频频段上的提升相当明显，与大多数同类天线相比提升超过100%，除了覆盖GSM，UMTS，LTE的频段外，还覆盖WiMAX的频段，为未来5G通信的多频段融合发展提供有力支撑；所设计多频段小型化PIFA天线，工作频段为680MHz980MHz和1665MHz-2755MHz，覆盖GSM，UMTS，LTE所需的所有频段，同时该天线的小型化指标忧异，其辐射贴片部分的尺寸仅为33mm x mm0.8mm，在当前国内外同类天线中具有相当强的竞争力。这两款天线结构简单，加工成本低，十分适用于5G移动通信移动终端中。最后，设计一款超宽带微带天线。所设计的超宽带微带天线利用新型倒置E型槽，获得了超宽带性能，工作频段覆盖27.6GHz-33.2GHz.采用新的债电方式一半圆渐进馈电，不仅可以改善天线的辐射特性，还能降低阻抗匹配的难度，进而一定程度上简化了天线的设计难度。在天线辐射贴片开有圆角矩形槽，大大的改善了天线的阻抗特性，进一步优化了天线的辐射特性，保证了天线在整个烦段内辐射方向图的稳定性。天线加工简单、成本低，非常适用于5G移动通信的大规模组网。
上传时间： 2022-06-20
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随着个人通信和移动通信技术在世界范围内的迅猛发展，人们对移动通信的服务质量要求也越来越高.WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）作为第三代移动通信系统的三大标准之一，因为具有优良的通信质量和较高的频谱利用率而被广泛应用.在WCDMA接收机中，射频前端电路占有重要的地位，其性能优劣直按影响着接收机的接收灵敏度以及后继信号处理部分的性能.因此，进行WCDMA射频电路的研究和设计具有重要的现实意义.天线和低噪声放大器（LNA）是射频（RF）接收机芯片的重要组成部分。本文在广泛查阅国内、外参考文献的基础上，对微带天线的宽频带技术和LNA的设计原理进行了深入地研究.综合多种宽频带技术，本文采用L形探针馈电与双E形槽贴片相结合的方法，提出了一款适合于WCDMA基站的宽频带微带天线结构。利用电磁仿真软件HFSS对该天线的性能进行了研究，研究了天线贴片尺寸对天线性能的影响。在此基础上，优化设计了适用于WCDMA基站的宽频带微带天线，并对其进行了加工、测试和分析，仿真和测试结果均表明，该天线-10dB回波损耗带宽为520MHz，天线在2GHz的增益为7.88dBi，满足WCDMA基站的要求.另外，本文还根据WCDMA基站对LNA性能的要求，利用仿真软件ADS（Advanced Design System）设计了一款高线性的两级平衡低噪声放大器，给出了电路原理图，并制作了版图，结果表明，该低噪声放大器在1.92GH2~1.98GHz频段增益不低于30dB，噪声系数小于1dB，满足WCDMA的要求，具有一定的实用价值。
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PCB电路如微带电路有较为显著的介质和辐射损耗，而传统金属波导虽然损耗低、信号干扰小，但其结构很难做到小型化和集成。因此这两种结构不适用于要求低功耗且空间尺寸受限的移动终端。采用基片集成波导（SIW）可同时降低损耗和增加可集成性，其兼备了金属波导和平面电路的优良属性，是未来5G毫米波终端应用场景最佳的选项之一。本文的主要内容包括：对SIw、波柬扫描阵、缝隙天线阵和Butler知阵多波束馈电网络等基本原理进行了简要的回顾。此四方面的知识是本文所有设计的理论支撑。系统梳理了siw.缝隙天线阵的设计步骤和Butler矩阵馈电网络的分析方法。提出了将4 x4 Butler矩阵多波束馈电网络用于木来5G终端天线的设计以实现多波束宽角度高增益信号覆盖、本文选择采用了多被束方案，并结合了sG移动终端设计了适用于5G终端的4x4 Buter矩阵多波束馈电网络和缝隙天线阵，加工测试表明多波束方案基本可满足未来5G终端天线的要求。在传统4x4 Butler的基础上，提出和设计了一款改进型的4x4 SIW Butler矩阵。从理论上验证了方案的可行性且推导了各个器件须满足的条件。新设计的Butler矩阵其核心是将移相器归入到3dB定向耦合器的设计中。仿真和测试结果表明，改进型的4x4 SIW Butler矩阵不仅拥有更好的输出幅相平坦度还具有比传统4x4 SIW Butler矩阵更高的设计灵活性。设计了一款3x3 SIw Butler矩阵。首先给出了该款矩阵的设计思路来源，然后从原理上验证了此矩阵设计的可行性和详细地推导出了3x3 Butler短阵的结构和器件参数。仿真和结果表明，该型Butler矩阵比4×4 SIW Butler矩阵尺寸更小、结构更简单，但具有和4×4 SIW Buter矩阵相当的增益值和波束覆盖范围。
上传时间： 2022-06-20
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