基于LabVIEWFPGA的三相锁相环设计与实现摘要:针对传统 FPGA 模式开发的锁相环在实时人机交互方面的不足,设 计 了 基 于 LabVIEW FPGA 技术的三相锁相环;方 案 以 sbRIO-9631模块为硬件平台,利用 LabVIEW 编程控制 FPGA 逻辑,在 FPGA 中分三级流水线实现了基于dq变换的锁相环算法,并通 过 FIFO 实时上传采集信号、锁定相位至 PC机,最后在 PC机上实现对锁相环性能分析、PI参数调控和1 三相锁相环模型 三相锁相环是基于静止坐标变换和旋转坐标变换 (dq变 换)的矢量变换实现的 VCO 反馈控制。基于dq变换的改进型 锁相环模型,在dq变换的基础上提取正序分量进行 VCO 反馈 控制,以抑制电压不 平 衡 的 扰 动[4-5],如 图1所示。三相 信 号 首先经过静止坐标变换到aβ坐标系μa、μβ,然后经过 T/4延时 单元和计算单元计算出三相信号的正序分量变换到aβ坐 标 系 上的μap 、μβp ,此时μap 、μβp 是不带电压畸变干扰的分量,对 其进行旋转坐标变换得到μd、μq。 uq =k*sin(ωt-ω0t) (1) μq 的表达如式 (1)所 示,k为与输入电压有关的数,w、 w0 分别为输入信号角频率和锁定信号角频率。当μq 由交流变 量变为直流分量时,w=w0,锁 相环完 成 鉴 相,经 过 VCO 控 制最终锁定相位θ。 2 方案设计 系统方案如图2所示,包括三相信号的输入、信号锁相和 实时调控3个部分。其中信号采集和锁相处理在sbRIO-9631 模块 实现,利 用sbRIO-9631高速运行的特点,对 三 相信 号 进行采集、锁相和输出;PI参数和θ作为 FPGA 和 PC机的共 享变量实现数据交互,由PC机设置PI参数、
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本文开发的上位机软件是在VS2010平台上基于MFC框架开发,并进行了以下几个方面的分析、设计与实现。首先对边界扫描原理进行了研究,如TAP端口、TAP控制器、指令寄存器和数据寄存器等。在对原理有一定的了解后,分析了三种边界扫描测试电路扩展方式和边界扫描测试的流程。同时也对网表文件和BSDL文件的格式进行了分析,为之后对这两种文件进行读取做好准备。接着对边界扫描测试系统的总体设计进行了分析,同时对上位机软件的需求进行了分析。需求分析是软件开发的重要环节,能对之后的软件具体开发工作起到事半功倍的作用。然后就是对上位机软件的具体设计和实现部分,本文把上位机软件主要分为4个模块:测试文件处理模块、测试矢量生成模块、USB通信模块和项目管理与界面设计模块。测试文件处理模块分为BSDL文件处理和网表文件处理,分别实现了对BSDL文件的通用性解析和对多种EDA软件导出网表文件的解析:测试矢量生成模块实现了对ID码指令、采样指令和外测试指令的测试矢量生成:USB通信模块利用Cypress(赛普拉斯)公司提供的CyAPI实现了USB通信类的编写,实现了与测试控制器的通信;项目管理与界面设计模块实现了工程文件的可移植性和友好的操作界面。最后通过对上位机软件、测试控制器和被测电路板进行联合调试,调试结果表明本文开发的上位机软件能够实现预期的需求,即ID码测试、动态显示管脚状态和设置管脚状态等功能。
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基于DSP 的电动汽车电池管理系统的设计
上传时间: 2013-06-13
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基于DSP的电动汽车能量回馈制动系统的设计与实现
上传时间: 2013-08-03
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多层自动布线印制板的设计与实现
上传时间: 2013-05-21
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机顶盒设备GUI系统的设计与实现
上传时间: 2013-04-15
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专辑类----PCB及CAD相关资料专辑 多层自动布线印制板的设计与实现-410页-7.6M.rar
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专辑类-PCB及CAD相关资料专辑-174册-3.19G 多层自动布线印制板的设计与实现-410页-7.6M.pdf
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专辑类-实用电子技术专辑-385册-3.609G 机顶盒设备GUI系统的设计与实现-71页-3.2M.pdf
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船舶自动操舵仪又称自动舵,用来保持船舶在给定航向或航迹上航行,是船舶操纵的关键设备。船舶自动舵尚没有专用的故障诊断系统,当前的维修方法不能满足快速保障和应急保障的需要。本文结合某型自动舵微机通道故障诊断科研项目,重点论述某型自动舵数字控制系统的故障诊断设计与实现,研究了基于模糊推理的船舶自动舵故障诊断专家系统和基于支持向量机的船舶自动舵模拟电路故障诊断方法。 对某型自动舵充分调研,在了解系统软、硬件的总体技术要求和指标的基础上,建立检测对象的数学模型和物理模型。确定故障检测的对象特点,为系统故障仿真、参数辨识做好准备,并为后续的故障检测、诊断方法研究提供了参考。 结合某型自动舵数字控制系统实际情况,确定其故障诊断系统采用分层递阶结构。系统底层为基于嵌入式微处理器的信号检测单元,负责获取微机通道的总线控制权以及信号预处理;系统中间层为通讯子系统,负责对底层多个检测单元信息集中传送;系统顶层为故障诊断和显示子系统,负责对微机通道的信息进行综合评价,得出最终诊断结论。 船舶自动舵系统结构繁杂,很多故障很难用精确的公式将它表示出来,提出了基于模糊推理的船舶自动舵故障诊断专家系统,提高了自动舵故障诊断准确性。该系统将模糊数学、模糊诊断原理及专家经验相结合,采用模糊产生式知识表示法,确定模糊关系矩阵及语义距离,设计相关硬件平台,实现了船舶自动舵故障诊断模糊专家系统的各个功能模块。 为解决船舶自动舵模拟电路故障诊断复杂多样难于辨识的问题,提出了基于支持向量机的故障诊断方法。该方法通过电路仿真分析,给出了各故障模式下电压频率响应,提取具有代表性的故障特征,建立了以支持向量机为基础的模拟电路故障诊断模型。实验结果证明,该方法可有效诊断模拟电路中的元件故障,且对于元件容差引起的故障诊断模型的不确定性具有较强的鲁棒性,满足非线性电路的故障诊断要求。
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