近年來,光伏發(fā)電技術(shù)取得了長足的進(jìn)步,太陽能已經(jīng)成為當(dāng)今能源的一個(gè)重要補(bǔ)充。光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽能大規(guī)模利用的必然趨勢。本文以光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備并網(wǎng)逆變器為研究對象,首先給出了單相光伏并網(wǎng)逆變器的詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)過程,然后對光伏陣列的最大功能點(diǎn)跟蹤、逆變器的特性及控制方法、并網(wǎng)系統(tǒng)的人機(jī)交互子系統(tǒng)等進(jìn)行了深入的研究。 并網(wǎng)逆變器的硬件設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和難點(diǎn)之一。本文設(shè)計(jì)了1套額定功率為3KW的兩級式光伏并網(wǎng)逆變器,采用F2812DSP作為系統(tǒng)的控制核心。文章對整個(gè)硬件的設(shè)計(jì)過程和電路原理進(jìn)行了詳細(xì)分析。 為提高系統(tǒng)效率,光伏陣列都要求工作在最大功率點(diǎn)處。本文在分析了各種MPPT方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了基于移相全橋電路的電導(dǎo)增量法,給出了整個(gè)算法在DSP中的實(shí)現(xiàn)過程。 并網(wǎng)逆變器輸出級的跟蹤控制技術(shù)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。本文詳細(xì)分析了逆變器輸出級的電路工作模式和數(shù)學(xué)模型,深入分析了T型輸出濾波器的原理及電網(wǎng)電壓對輸出電流的影響,提出了基于前饋補(bǔ)償?shù)臄?shù)字PI控制,并給出了其在DSP中的實(shí)現(xiàn)過程。 為完成對并網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控和設(shè)置,設(shè)計(jì)了人機(jī)交互子系統(tǒng),該系統(tǒng)是一個(gè)小型嵌入式系統(tǒng),用MODBUS協(xié)議實(shí)現(xiàn)了子系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的通信。本文詳細(xì)分析了整個(gè)子系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過程。 最后,對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明了系統(tǒng)方案的可行性,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
標(biāo)簽: 單相 光伏并網(wǎng) 數(shù)字式
上傳時(shí)間: 2013-05-26
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隨著環(huán)境污染的惡化和能源危機(jī)問題的凸現(xiàn),低污染、高節(jié)能的電動汽車的研究和應(yīng)用成為當(dāng)今汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。作為電動汽車所必須的輔助設(shè)備—充電電源,其安全性、高效性及便攜性是影響電動汽車廣泛推廣的關(guān)鍵因素。因此,發(fā)展高效可靠的充電電源已成為電動汽車領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向之一。本論文以移相全橋直流變換器為基礎(chǔ),系統(tǒng)研究了移相全橋變換器控制策略和電路拓?fù)渲械闹匾獑栴},研制一套適用于電動汽車的充電電源。論文的主要研究工作包括: 介紹電動汽車充電電源的充電方式以及軟開關(guān)全橋技術(shù),并對蓄電池的各種充電方式進(jìn)行比較。 分析了移相全橋直流變換器的基本原理,對現(xiàn)今的幾種零電壓零電流(ZVZCS)移相全橋變換的主電路拓?fù)浔容^,選擇一種具有副邊簡單輔助電路的移相全橋作為主電路拓?fù)洌Y(jié)合所需電源的具體參數(shù),對主電路拓?fù)涓髟M(jìn)行設(shè)計(jì),對主電路的工作過程分析,建立了其等效電路小信號模型。利用MATLAB中的SIMULINK仿真模塊對主電路進(jìn)行仿真,證明了主電路參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。 設(shè)計(jì)了以DSP為控制核心的電源系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)移相全橋控制、輸出電流電壓調(diào)制和過流過壓保護(hù)等功能,采用中斷功能實(shí)現(xiàn)移相PWM脈沖的軟件生成方法,給出了系統(tǒng)主程序、中斷服務(wù)程序、鍵盤及LCD顯示的程序流程圖。 最后給出樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析。結(jié)果表明,在任何負(fù)載下,超前臂能夠較好的實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān),在小于半載的情況下,滯后臂能夠較好實(shí)現(xiàn)零電流開關(guān)。
上傳時(shí)間: 2013-05-29
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32位MCU開發(fā)全攻略 32位MCU開發(fā)全攻略 32位MCU開發(fā)全攻略
標(biāo)簽: MCU
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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32位MCU開發(fā)全攻略—下 32位MCU開發(fā)全攻略—下 32位MCU開發(fā)全攻略—下
標(biāo)簽: MCU
上傳時(shí)間: 2013-05-30
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非接觸電能傳輸技術(shù)是一門新興的能量傳輸技術(shù),它集合了電力電子能量傳輸技術(shù)、磁場耦合技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論。由于這種電能傳輸方式?jīng)]有接觸摩擦,可減少對設(shè)備的損傷,不會產(chǎn)生易引燃引爆的火花,解決了給移動設(shè)備特別是在惡劣環(huán)境下,工作設(shè)備的供電問題。在交通運(yùn)輸、航空航天、機(jī)器人、醫(yī)療器械、照明、便攜式電子產(chǎn)品、礦井和水下應(yīng)用等場合有著廣泛的應(yīng)用前景。本文對非接觸電能傳輸技術(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。主要研究內(nèi)容如下: ⑴介紹了非接觸電能傳輸技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,發(fā)展前景,基本原理與所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。 ⑵通過建立漏感模型,對采用各種補(bǔ)償方式時(shí),補(bǔ)償電容的選擇進(jìn)行了分析與研究,并對不同補(bǔ)償方式時(shí),負(fù)載對系統(tǒng)傳輸效率的影響進(jìn)行了分析。 ⑶介紹了PWM調(diào)制硬開關(guān)技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù),比較分析了應(yīng)用于無接觸電能傳輸系統(tǒng)主變換器的幾種逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),詳細(xì)分析了移相全橋變換器的工作原理,在此基礎(chǔ)上,對變換器進(jìn)行改進(jìn),提出了基于移相全橋控制的諧振變換器,并對變換器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析。 ⑷對系統(tǒng)原副邊主電路的主要參數(shù)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì),對松耦合變壓器的結(jié)構(gòu)選擇、主要參數(shù)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。 ⑸分別用通用DSP芯片TMS320F2812和專用控制芯片UC3875對系統(tǒng)的控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 ⑹對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,在仿真成功的基礎(chǔ)上,采用UC3875控制方案制作了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生產(chǎn)管理自動化水平的不斷提高,將傳統(tǒng)的儀表、現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,研制帶有總線接口的現(xiàn)場智能檢測儀表及遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。本文對困內(nèi)外該課題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析,提出了一種基于CAN總線的智能儀表遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。 本文首先分析了課題的關(guān)鍵問題所在,并闡述了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。接著對系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。在設(shè)計(jì)中選用C8051F040單片機(jī)作為現(xiàn)場智能檢測儀表的核心處理器,設(shè)計(jì)了信號調(diào)理電路、CAN總線接口電路和人機(jī)交互接口等,實(shí)現(xiàn)了對水體環(huán)境中溫度、pH、鹽度、濁度等常規(guī)參數(shù)的檢測,以此儀表作為CAN總線節(jié)點(diǎn)并通過CAN接口向總線發(fā)送檢測到的參數(shù)數(shù)據(jù)。還設(shè)計(jì)了基于ARM7處理器LPC2292嵌入式CAN—Ethernet網(wǎng)關(guān)。在網(wǎng)關(guān)硬件平臺設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上移植了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)經(jīng)過裁剪的適合嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用TCP/IP協(xié)議棧,并實(shí)現(xiàn)了嵌入式Web服務(wù)器,以此網(wǎng)關(guān)作為CAN總線主節(jié)點(diǎn)接收總線上的數(shù)據(jù)并保存在網(wǎng)關(guān)中。這樣,監(jiān)控中心管理人員通過IE瀏覽器訪問嵌入式CAN—Ethernet網(wǎng)關(guān)的Web服務(wù)器,就能夠在瀏覽器的Web頁面上動態(tài)顯示保存在網(wǎng)關(guān)中的智能儀表檢測的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 本系統(tǒng)在實(shí)際測試中運(yùn)行穩(wěn)定可靠,通過對運(yùn)行結(jié)果和性能的分析可知,將工業(yè)以太網(wǎng)和CAN總線技術(shù)與智能儀表結(jié)合起來,將現(xiàn)場智能設(shè)備的各種信息傳到遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制室,可以實(shí)現(xiàn)某些特殊或危險(xiǎn)的無人值守場合的監(jiān)控,使生產(chǎn)中的事故降到最低點(diǎn),同時(shí)易于設(shè)備的后期維護(hù),能給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)本系統(tǒng)是一個(gè)全開放式系統(tǒng),具有很強(qiáng)移植性和技術(shù)升級空間,可以很容易地應(yīng)用到其他監(jiān)控領(lǐng)域如國防軍工、海洋地質(zhì)、環(huán)境生態(tài)等各行各業(yè),具有良好的發(fā)展前景。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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現(xiàn)實(shí)生活中的語音不可避免的要受到周圍環(huán)境的影響,背景噪聲例如機(jī)械噪聲、街頭音樂噪音,其他說話者的話音等均會嚴(yán)重地影響語音信號的質(zhì)量:此外傳輸系統(tǒng)本身也會產(chǎn)生各種噪聲,因此接收端的信號為帶噪語音信號。混疊在語音信號中的噪聲按類別可分為環(huán)境噪聲等的加法性噪聲及電器線路干擾等的乘法性噪聲;按性質(zhì)可分為平穩(wěn)噪聲和非平穩(wěn)噪聲。 語音增強(qiáng)的根本目的就是凈化語音質(zhì)量。把不需要的噪音減低到最小程度。但是由于噪音的復(fù)雜性,很難歸納出一個(gè)統(tǒng)一的特征,因此不可能尋求一種算法完全適應(yīng)于所有的噪音消除,因此語音增強(qiáng)是一個(gè)復(fù)雜的工程。 有關(guān)抗噪聲技術(shù)的研究以及實(shí)際環(huán)境下的語音信號處理系統(tǒng)的開發(fā),在國內(nèi)外已經(jīng)成為語音信號處理非常重要的研究課題,已經(jīng)作了大量的研究工作,取得了豐富的研究成果。本文僅對加性噪聲下的語音增強(qiáng)技術(shù)做了較為仔細(xì)的討論,我們先給出語音信號處理的基本理論,它是語音增強(qiáng)算法研究和實(shí)現(xiàn)的理論基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)總結(jié)了自適應(yīng)信號處理技術(shù)的特點(diǎn)以及在語音增強(qiáng)方面的應(yīng)用。選取工程領(lǐng)域最常用的自適應(yīng)LMS濾波算法和RLS濾波算法作為研究對象,提出了利用最小均方誤差意義下自適應(yīng)濾波器的輸出信號與主通道噪聲信號的等效關(guān)系,得到濾波器最佳自適應(yīng)參數(shù)的方法,并分析了在平穩(wěn)和非平穩(wěn)噪聲環(huán)境下,L M S濾波器族和R L S濾波器在不同噪音輸入下的權(quán)系數(shù)收斂速度、權(quán)系數(shù)穩(wěn)定性、跟蹤輸入信號的能力和信噪比的改善等特性。 研究了MATLAB語言程序設(shè)計(jì)和使用MALTLAB對語音算法進(jìn)行仿真、并輸入了多種實(shí)際環(huán)境下的噪音進(jìn)行濾波仿真并對仿真的結(jié)果進(jìn)行比較和分析。總結(jié)出了LMS、NLMS、SIGN-ERROR-LMS、RLS自適應(yīng)濾波器在語音濾波方面的特點(diǎn) 和應(yīng)用情況。 最后在MATLAB仿真的基礎(chǔ)上,利用Altera公司的Cyclone2系列FPGA芯片和多種EDA工具,完成了L M S自適應(yīng)濾波器的FPGA設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞:語音增強(qiáng),背景噪音,自適應(yīng)濾波器,LMS,RLS,F(xiàn)PGA
標(biāo)簽: FPGA 語音增強(qiáng) 算法研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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逆變電源的發(fā)展是和電力電子器件的發(fā)展聯(lián)系在一起的,隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,逆變電源在許多領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛,同時(shí)對逆變電源輸出電壓波形質(zhì)量提出了越來越高的要求。逆變電源輸出波形質(zhì)量主要包括三個(gè)方面:一是輸出穩(wěn)定精度高;二是動態(tài)性能好;三是帶負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)。因此開發(fā)既具有結(jié)構(gòu)簡單,又具有優(yōu)良動、靜態(tài)性能和負(fù)載適應(yīng)性的逆變電源,一直是研究者在逆變電源方面追求的目標(biāo)。本文對逆變電源三閉環(huán)控制方案、輸出相位控制、逆變電源數(shù)字化控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,以期得到具有高品質(zhì)和高可靠性的逆變電源。 本文研究了單相全橋逆變電源與三相橋式逆變電源主電路參數(shù),包括逆變器、吸收電路、驅(qū)動電路、變壓器和濾波器,并對逆變電源變壓器的偏磁產(chǎn)生原因進(jìn)行了深入分析,最后給出了有效的抗偏磁措施。針對三相橋式逆變電源通常不能保證三相電壓輸出平衡,研究了一種可以帶不平衡負(fù)載的三相逆變電源。研究了逆變電源的控制原理,建立了逆變電源系統(tǒng)動態(tài)模型,在此基礎(chǔ)上對逆變電源的各種控制方案的性能進(jìn)行了對比研究,從而確定了一種新穎的高性能逆變電源多閉環(huán)控制方案。另外,針對逆變電源輸出相位存在固有滯后問題,采用了一種利用電壓瞬時(shí)值內(nèi)環(huán)對逆變電源滯后的相角進(jìn)行補(bǔ)償控制的策略,分析表明上述控制策略雖然有效,但無法做到輸出相角穩(wěn)態(tài)無差,對此,提出一種移相控制方案設(shè)想,相當(dāng)于在原多環(huán)控制方案的基礎(chǔ)上加了一個(gè)相位控制環(huán)。這樣可以使逆變電源輸出相位誤差得到有效的補(bǔ)償,輸出相位精度更高。文章設(shè)計(jì)了逆變電源數(shù)字控制系統(tǒng),采用TMS320LF2407A控制產(chǎn)生SPWM波,給出控制系統(tǒng)DSP程序運(yùn)行流程圖,并用DSP對其進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。多環(huán)反饋控制系統(tǒng)的采用,使系統(tǒng)具有優(yōu)異的穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)特性和對非線性負(fù)載的適應(yīng)性,使逆變電源的性能得到有效提高。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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空調(diào)壓縮機(jī)是空調(diào)器的核心部件。傳統(tǒng)定速空調(diào)器中壓縮機(jī)多采用單相異步電動機(jī),對電機(jī)采用簡單的開關(guān)式控制,電能損耗、室溫波動及噪音都很大,壓縮機(jī)容易受沖擊損壞。隨著人們生活水平的提高及能源短缺問題的出現(xiàn),將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中,將變頻壓縮機(jī)取代傳統(tǒng)定頻定速壓縮機(jī),對其進(jìn)行變頻調(diào)速將使壓縮機(jī)減少開停次數(shù),降低室溫波動,提高舒適度,獲得了更好的空氣調(diào)節(jié)效果和實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的要求。 空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)典型的多輸入多輸出、具有大滯后特性的菲線性系統(tǒng)。要對空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速,需要根據(jù)房間溫度的變化得出壓縮機(jī)的頻率值。由于空調(diào)系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型難以取得,且時(shí)間常數(shù)較大,傳統(tǒng)的PID調(diào)整不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,性能指標(biāo)也不能令人滿意。因此,將模糊控制技術(shù)引入空調(diào)壓縮機(jī)的變頻調(diào)速控制,建立模糊控制器,以房間溫度的變化和變化率為輸入,壓縮機(jī)的頻率為輸出。對于提高空調(diào)系統(tǒng)的控制精度、穩(wěn)定性和可靠性,無論從學(xué)術(shù)研究角度出發(fā),還是在工程應(yīng)用方面,都具有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)意義。 本文分別從三相異步電動機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)、變頻空調(diào)控制策略等方面進(jìn)行了探討分析。首先將模糊控制技術(shù)應(yīng)用到空調(diào)壓縮機(jī)變頻調(diào)速中,根據(jù)建立模糊控制規(guī)則的基本思想及實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),通過模糊控制技術(shù)使空調(diào)壓縮機(jī)具有自調(diào)整的智能特性,從而得出最佳的動態(tài)控制參數(shù),克服了PID控制器控制精度較低、消除穩(wěn)態(tài)誤差能力差的缺點(diǎn)。 然后詳細(xì)闡述了SVPWM的基本原理,對空間矢量調(diào)制(SVPWM)方式及其實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了探討。在變頻壓縮機(jī)的控制中采用先進(jìn)的SVPWM調(diào)制技術(shù),壓縮機(jī)能根據(jù)室內(nèi)需要的冷(熱)量不同,連續(xù)地、動態(tài)地、實(shí)時(shí)地調(diào)整其制冷(熱)量,始終保持在較合理的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下。能夠進(jìn)一步提高電壓的利用率和頻率分辨率,并使壓縮機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn),提高空調(diào)的效率,達(dá)到節(jié)能降耗的效果。
標(biāo)簽: SVPWM 模糊控制 變頻調(diào)速
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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電源是電子設(shè)備的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣直接影響著電子設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子設(shè)備的種類越來越多,其對電源的要求也更加靈活多樣,因此如何很好的解決系統(tǒng)的電源問題已經(jīng)成為了系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。 本論文研究選取了BICMOS工藝,具有功耗低、集成度高、驅(qū)動能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)電流模式的PWM控制原理,研究設(shè)計(jì)了一款基于BICMOS工藝的雙相DC-DC電源管理芯片。本電源管理芯片自動控制兩路單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器工作,兩相結(jié)構(gòu)能提供大的輸出電流,但是在開關(guān)上的功耗卻很低。芯片能夠精確的調(diào)整CPU核心電壓,對稱不同通道之間的電流。本電源管理芯片單獨(dú)檢測每一通道上的電流,以精確的獲得每個(gè)通道上的電流信息,從而更好的進(jìn)行電流對稱以及電路的保護(hù)。 文中對該DC-DC電源管理芯片的主要功能模塊,如振蕩器電路、鋸齒波發(fā)生電路、比較器電路、平均電流電路、電流檢測電路等進(jìn)行了設(shè)計(jì)并給出了仿真驗(yàn)證結(jié)果。該芯片只需外接少數(shù)元件就可構(gòu)成一個(gè)高性能的雙相DC-DC開關(guān)電源,可廣泛應(yīng)用于CPU供電系統(tǒng)等。 通過應(yīng)用Hspice軟件對該變換器芯片的主要模塊電路進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案和理論分析的可行性和正確性,同時(shí)在芯片模塊電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用0.8μmBICMOS工藝設(shè)計(jì)規(guī)則完成了芯片主要模塊的版圖繪制,編寫了DRC、LVS文件并驗(yàn)證了版圖的正確性。所設(shè)計(jì)的基于BICMOS工藝的DC-DC電源管理芯片的均流控制電路達(dá)到了預(yù)期的要求。
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