随着城市照明范围的日益扩大,城市照明设施的管理问题就变得越来越突出,更为严重的是照明设备及照明电缆的频繁被盗或损坏造成路灯亮不起来。这不但影响城市的景观及交通,还可能给社会造成经济损失和危害。尤其是近年来。传统的防盗设备由于各自的缺陷,如不适合公用变压器的路灯电缆、不适合超长线路、不适合关灯期间断线报警等,使得路灯电缆偷盗的趋势不断恶化,解决该问题刻不容缓。针对这一情况,本文设计了一种能24小时工作的基于无线通信网络GSM/GPRS的远程监控防盗系统。 本文利用无线网络通信技术,采用GSM/GPRS网络中的SMS和GPRS TCP数据传输技术,综合单片机、数据库、VB编程等技术,从硬件到软件设计并实现了路灯电缆的远程防盗监控系统功能。 本文实现了一个基于GSM/GPRS的无线网络的路灯电缆防盗系统,该系统使用单片机集成的远程控制器、无线通信网络和控制中心服务器,来完成路灯电缆运行信号的监测、采集、传输、存储。在故障发生时,可以迅速的发出报警信号,并可以在控制中心监控界面精确显示出故障地点,并使用短消息通知相关人员采取相应措施,把损失降低到最小,对犯罪分子形成震慑。 经试验验证,该系统可以完成预期的大部分功能。能对路灯电缆实现24小时随时监控,在电缆停电或遭盗割可以区别报警。
上传时间: 2013-04-24
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汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、主动安全性和舒适性的关键部件。电动助力转向(EPS)是一种全新的汽车动力转向技术,具有节能环保的优点,与汽车的发展主题相符。随着现代汽车工业的发展,汽车电控系统不断增多,这些复杂的系统,使得汽车故障自诊断功能要求越来越高。本文主要围绕国家自然科学基金项目:电动助力转向与汽车性能协调系统的分析及综合控制研究(项目编号:50475121),针对EPS故障分析和诊断展开研究。主要内容如下: 首先,建立了EPS系统的基本故障树模型,确定系统的故障形式,了解故障发生的原因和故障模式的传播途径,以实际开发的转向轴助力式电动助力转向系统为研究对象,建立了转向轴助力式电动助力转向系统的具体故障树模型,并对其主要故障进行了诊断分析。 其次,提出了将CAN总线技术应用到EPS系统故障诊断中的思想,阐述了基于神经网络的故障诊断策略,查找故障,执行相应操作。设计了包括控制单元的传感器故障信号采集电路及CAN控制器的EPS故障诊断系统,给出了详细的硬件电路图及ARM处理器-LPC2131单片机之间的接口硬件电路图,软件设计主要包括控制系统的程序设计,CAN总线接口的程序设计,包括一些初始化程序,信号采集,故障诊断显示程序等。 最后,利用Visual Basic语言完成了故障诊断系统的上层管理系统监控界面的设计,实现与故障节点的数据交换,达到诊断控制的要求。 实验测试结果表明,本文提出的基于CAN总线的EPS故障诊断系统的方案是可行的,且系统的各个部分运行稳定、可靠,满足设计功能和要求。
上传时间: 2013-07-18
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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.
上传时间: 2013-04-24
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电线电缆是国家经济建设的一项重要的产业,在铁路通信中,皮泡皮通信电缆因为其具有与其它电缆相同性能的情况下,直径小、成本低、重量轻的特点,得到了人们的青睐。而在单线挤塑机中的温度控制直接影响电缆的性能质量。温度控制的可靠与否及其控制精度的高低己成为决定产品质量的关键,温度控制也成为生产工艺的重要组成部分。在工艺控制当中,应尽量减小其超调量、波动、响应时间和偏差,这对产品的质量,产量和原料的节省都是及其重要的。 本文主要针对挤塑机的温度这个参数进行控制。全文主要包括以下几个部分:首先分析了传统PID、和模糊控制的优缺点。在此基础上,系统选用了模糊自适应PID控制算法。在硬件方面,在分析了系统控制对象的基础上,以LPC2131为控制核心,运用MAX6675采集温度、LCD和键盘作为人机交换平台、以PWM方式对固体继电器进行控制。软件方面,在ARM的集成开发环境AD1.2下,利用C语言,进行了软件的设计与调试,实现了硬件的配置和整体控制系统的所有功能。同时也实现了用Modbus协议与PC机通讯的下位机部分程序,并运用串口调试助手V2.2测试了其功能性。另外论文详细的给出了控制平台的各个功能程序模块软件流程。通过在实验室对系统进行了模拟实验,该控制平台运行稳定,可靠,实现了预期的功能,证明了将模糊PID算法引入挤塑机温度控制系统当中,改善了系统的控制效果,具有更好的鲁棒性和自适应能力。
上传时间: 2013-05-23
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断路器是电力系统中重要的控制和保护设备,对维护电力系统的安全、稳定和可靠运行起着重要的作用。如何使断路器高度智能化,并且更安全和可靠,是电力系统保护的发展要求,也是本论文研究的目的。 本文在深入研究了智能断路器国内外发展状况的基础上,精心设计了以数字信号处理器DSP和复杂可编程逻辑器件CPLD为核心的系统硬件。DSP是智能断路器测控单元的核心器件,它实现断路器的各种保护、报警、显示与控制功能。CPLD完成状态量的监测,以及各种逻辑信号的输出。两种器件相互配合使得断路器系统更加智能化。研究了断路器测控单元的测量原理及保护算法,并进行了具体的硬件和软件模块的设计,旨在实现断路器的智能保护、远程控制和集中管理。本设计以TI公司的DSP芯片TMS320LF2407为核心。硬件设计主要包括信号调理模块设计、信号采样模块设计、保护执行模块设计、CPLD模块设计和输入输出模块设计。并且利用TMS320LF2407本身具有的CAN2.0模块,通过CAN总线实现断路器和上位机的通信,实现遥测、遥调、遥控、遥信等“四遥”功能。软件采用模块化设计,每一个模块相对独立,完成某个特定功能,便于维护和添加新功能,并且调试灵活方便。文中给出了主程序及各个子程序的流程图,其中子程序有数据采集子程序、FFT计算子程序、液晶显示子程序、短路瞬时保护子程序、过载长延时保护子程序、接地故障保护子程序和短路短延时保护子程序等。并且设计中充分考虑了断路器工作环境的恶劣性,分析了各种干扰的来源,并针对各种干扰采取了对应的软件和硬件的抗干扰措施。最后,为了验证全波傅氏算法能否满足电网数据处理精度的要求,利用MATLAB搭建仿真平台,对其进行了仿真。结果表明全波傅氏算法能达到系统的要求。
上传时间: 2013-04-24
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温室是设施农业的重要组成部分,国内外温室种植业的实践经验表明,提高温室的自动控制和管理水平可充分发挥温室农业的高效性。随着传感技术,计算机技术及通讯技术的迅猛发展,现代化温室信息自动采集及智能控制系统的开发已越来越引起人们的重视,并成为一个具有重要意义的研究方向。因此设计了基于PIC单片机的温室自动控制系统,使其对温室环境进行控制,为植物创造适宜的生长条件,从而使农作物获得高产,提高农业生产的经济效益。 文中论述了国内外温室环境控制技术的发展及现状,分析了温室的内部机理,给出了所采用的温室小气候温湿度模型;通过对温室环境历史数据的分析,得出了温室温度控制系统的近似数学模型。 系统采用模糊控制算法实现对温湿度的控制。详细研究了模糊控制的机理,建立了针对几种执行机构的模糊控制规则表;在模糊推理中采用了T-S模型的推理方法,此方法确定的控制规则工程意义明确,易于调整。并以温度控制系统为对象,使用MATLAB对模糊算法进行仿真;仿真结果表明,这种算法具有超调量小、稳定性强、适应性好等特点,能够达到预期的控制效果,是一种较为理想的智能控制方案。 温室自动控制系统的硬件部分由上位机和下位机及其外围电路组成。上位机采用PC机,通过与下位机间的通信实现对温室的统一管理;下位机及其外围电路实现温室环境参数的检测、显示和实时控制,微处理器采用的是PIC16F877A单片机。这种以单片机为核心的控制器还可以在不依赖上位机的情况下独立实现参数的测控。 在软件设计方面,将模糊控制算法引入其中,给出了主程序、模糊算法程序、通信程序等程序流程图。使用MSComm控件实现上下位机间通信;并采用VB6.0对上位机界面进行了设计,使程序简单、清晰、为用户提供了直观友好的管理平台。整个系统软硬件搭配合理,设计、开发、维护方便,具有较高的性价比。
上传时间: 2013-07-21
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混合动力汽车作为解决汽车节能、降低排放的汽车工业新技术,具有低污染和低油耗的特点,尤其在油价日益攀高的今天,成为国内外汽车发展的新热点。驱动控制器作为混合动力汽车中的主要部件,在混合动力汽车中起到至关重要的作用,对其进行研究具有重要的理论和现实意义。 本文首先比较了常见的几种电动汽车的性能,概括了混合动力汽车的优点,介绍了混合动力汽车发电机/电动机一体化技术的发展现状;其次探讨了几种常用交流电动机的性能优劣。由于永磁同步电机具有高效、高功率密度以及良好的调速性能,因此该电机成为本课题混合动力汽车传动中所使用的电机,论文建立了永磁电动机的数学模型,分析了矢量控制原理;在矢量控制原理的基础上,设计出了基于TMS320F2812的永磁同步电机矢量控制系统的硬件结构,详细阐述了旋转变压器及其解码芯片在系统中的角度和速度的检测原理以及系统中其他重要的单元。设计了系统的软件结构,详细阐述了关键子程序如电流采集、位置检测程序和SVPWM产生子程序:使用UG软件设计出控制器的壳体。最后进行了实验研究,给出SVPWM波形、相电流波形,进行了全文总结,提出了下一步工作的建议。
上传时间: 2013-05-21
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随着永磁同步电机在许多领域得到广泛应用,对永磁同步电机的研究成为一种必然的发展趋势,具有实际的意义和价值。本文采用TI公司专用于电机控制的TMS320F240型数字信号处理器作为核心,开发了全数字化的永磁同步电机矢量控制调速系统的软件,并在改进的清华电机控制试验平台上进行了带机试验,结果验证了系统设计方案的可行性。 本文首先深入的研究了永磁同步电机的矢量控制理论,建立了永磁同步电机数学模型,并在此基础上讨论了永磁同步电机的矢量控制调速方案;然后,以清华电机控制试验平台为基础介绍了控制系统硬件结构,其中主要论述了控制电路各部分及外围辅助电路的设计和调试。在硬件的基础上,软件采用汇编语言编程,实现了转速和电流双闭环矢量控制,并给出了系统主程序和PWM下溢中断处理程序流程图,永磁同步电机矢量控制的主要控制策略如转子相位的初始化、电流采样、速度位置采样、矢量坐标变换、sinθ、cosθ值生成、PI调节、空间电压矢量(SVPWM)模块等都是在PWM下溢中断服务子程序中完成的。为达到数值的统一,对软件中所采用的参数进行了定标。最后在基于硬件平台的基础上,对软件进行带机调试,试验表明电机能快速响应并跟踪给定转速,从而证明整个系统设计的正确性。 另外,本文还在MATLAB/SIMULINK的基础上,建立采用模糊神经网络控制器的永磁同步电机的仿真模型,仿真结果表明:该控制系统具有较好的位置响应和抗干扰能力强。 在论文的最后,对全文的工作做了总结。
上传时间: 2013-07-27
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本论文针对6kV/400kW三相异步电动机的中压变频器试验装置,从分析目前中压变频器常用的主回路拓扑入手,详细阐述并分析了本文研究的单元串联型中压变频器控制系统。 本文首先从理论上分析了多单元串联型中压变频器脉宽控制原理。然后,把一种高性能的V/f控制方案引入中压变频器控制系统。通过矢量补偿定子压降,进行转差补偿和对电机电流进行限制控制,实现了具有很好的低频性能并具有防“跳闸”等功能的V/f控制方案。 同时,本文将Siemens公司通用变频器的时隙、连接纸的概念运用到中压变频器控制领域。增加了系统的可变性,自由性和方便性。设计了具有系统组态功能的模块化软件,其中着重对控制软件中的几个重要功能进行了分析讨论。这些重要功能模块有:控制字和状态字、顺序控制、V/f曲线、给定积分器、基于电压补偿的输出自动稳压算法、通讯功能等。 中压变频器在实验室设计为6kV/22kW试验系统,实际设计为6kV/400kW的变频系统装置。本文给出了实验室调试结果及分析。实验结果表明,该中压变频器能够安全、稳定地运行。
上传时间: 2013-04-24
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快速傅立叶变换(FFT)技术是数字信号处理中的核心技术,它已广泛应用于数字信号处理的各个领域,长期以来一直是一个重要的研究课题。近年来,专用数字信号处理器以其优化的硬件结构和优良的性能价格比为FFT的实现提供了一种有效的途径,其中最具有代表性的是美国TI公司的TMS320系列DSP。 本文首先分析了常用FFT算法原理,并进行了算法的讨论和比较,然后详细论述了以浮点型DSP为核心的实现FFT算法的硬件平台的设计。平台的硬件电路主要包括数据采集部分、数据处理部分、数据存储部分和数据显示部分。其中采集部分采用12位高速的A/D转换芯片MAX197,数据处理部分采用32位浮点型DSP芯片-TMS320VC33,数据存储部分采用了大容量的FLASH芯片——K9F2808UOA,数据显示部分采用PHILIPS公司的高亮度、宽视角的TFT彩色液晶显示屏。 为了扩展系统的通信能力,通信接口我们选择CAN总线。软件部分选用了频率抽取基2FFT、分裂基FFT和实序列FFT算法,用C语言进行编程。最后部分是进行软硬件的联合调试,并在此基础上进行了FFT算法实现。 论文结尾以实际的实验曲线分析验证了算法的正确性,同时针对实验中产生的误差找出了原因,并提出了解决的方法。实验结果表明采用浮点DSP实现FFT算法方便且有较高的实时性,可以应用到电力系统谐波分析、振动测试及铁路检测等各个领域。
上传时间: 2013-04-24
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