近年來，隨著超聲學研究的發展，功率超聲技術得到了越來越廣泛的應用。超聲波清洗技術作為功率超聲技術的一個分支，以清洗速度快、效果好、易于實現自動化等優點，為傳統工業清洗領域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機的核心組件，超聲逆變電源的設計一直是超聲波清洗系統設計的關鍵環節，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設計通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實現方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統的靈活性、穩定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發展。數字控制技術的出現，很好地彌補了上述缺陷，因此本課題將數字控制技術引入到超聲逆變電源控制電路的設計中是很有意義的。 本文首先對超聲逆變電源的基本結構和工作原理做了簡單介紹，針對超聲逆變電源各部分的結構特點，并結合一些傳統設計方案優缺點的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設計方案、電壓源型串聯諧振逆變器的逆變電路實現方案、基于鎖相環的頻率跟蹤實現方案、和基于PWM脈寬調制技術的功率調節實現方案。接著，文章詳細介紹了頻率自動跟蹤和功率控制的具體實現方法，利用數學推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗證了方案的正確性。然后，文章還設計了主電路諧振軟開關、人機接口電路、采樣電路、IGBT驅動以及過流過溫保護電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實驗波形表明新構建的超聲逆變電源可以保證系統在復雜工況下處于諧振狀態，驗證了全數字頻率跟蹤系統和功率調節系統的可行性和有效性。 本文的重點和創新點在于將超聲逆變電源的控制電路通過數字化來實現。本文創新地利用FPGA構建了全數字頻率跟蹤系統——數字鎖相環和全數字功率調節系統——數字PWM調制、數字PID調節，從而取代了傳統的模擬鎖相環芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機實現了人機接口電路、頻率采樣和電流A/D轉換，并通過SPI接口與FPGA進行數據傳輸，完善了數字控制體系，從而實現了基于FPGA和單片機的全數字控制超聲逆變電源系統。
上傳時間： 2022-05-30
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ATS2819/ATS2819P標準應用方案主要分為以下功能模塊：Power Supply，BlueTooth，Audio Input/Output（包括codec、I2C、SPDIF），FM Receiver，disaplay（LED&LCD），USB，SPI NOR Flash Memory，SD/MMC/MS Card等。1.2原理圖設計總體原則1原理圖設計需要按照方案規格的要求實現各項硬件功能，盡量避免功能模塊相互間的資源沖突。如果存在I/O復用，接收復用等情況，除了需注意檢查I/O上電狀態，接口時序等，還需要注意復用的SIO工作頻率與工作電壓域是否符合要求(如WIO)，確保功能設計正確實現。2原理圖設計要求性能達到要求。如穩定性，啟動電壓，功耗，ESD，EMI等。要注意檢查模塊電源開關狀態，選擇的原件標稱及精度、材質，接口保護元件和EMI濾波器等。3系統時鐘26MHZ，要求CL為7~9PF，精度為+-10PPM。這樣才能保證系統能正常工作。4當設計PCB受限于模具大小時，各個模塊無法保證均能得到最優的布局布線(如濾波電容要求靠近IC、走線上要求盡量少的過孔與盡可能短的走線)。因為在此給出一個模塊優先級以供設計人員參考，從而提高方案設計的效率，增加一版work的可行性。將優先級以阿拉伯數據排列
上傳時間： 2022-06-07
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摘要：為了得到輸出穩定、開關耐壓力小并且功率因教高的大功率三相整流器，對三相VIENNA 型 PFC電路拓撲進行了研究，對VIENNA整流器的原理進行了調查，根據原有的控制理念，在其控制方面采用了區間控制結合滯環控制法來控制整個電路。在整個系統方案設計究畢后，搭建Malab模型對所設計的電路進行仿真，由仿真結果可以看到系統的輸出為穩壓輸出，開關器件的耐壓力為輸出電壓的一半，輸入功率因數為1，并且做了一些小樣機對系統所采用的控制進行了驗證。關鍵詞：三相拓撲電路；區間控制法；功奉因教校正；滯環拉制1引言傳統的三相整流雖然可以滿足系統大功率的需求，但是存在諧波大、功率因數低等缺點。三相VIENNA型 PFC整流器，具有控制簡單、輸入功率因數高、無諧波污染等優點，適合于三相大功率電路，便于工程應用中的實現。文獻中采用滯環控制方法1-1，用反饋信號與正弦采樣信號組合，再應用PWM技術實現PFC電路的穩壓和電流的正弦化.電路電感電流連續CCM和臨界連續BCM模式下工作，簡化了電路，降低制造成本。針對所作系統進行仿真，驗證了系統的可行性和優越性。2 VIENNA電路原理2.1原始主電路如圖1所示的電路三相三開關三電平整流電路2，開關采用4個二極管和一個全控型MOSFET管組成。根據電路的對稱性可以知道電容中點電位與電網中點的電位近似相同。當A相開關管關斷時，E點F點電位相等，Un-Ux則Ua=0.5Un-0.5Uc，又Un=Uc，又Ua-0.5Uc，因此Uw：=0，U-0.5Ux，即VIENNA電路中開關器件只承受了一半的輸出直流電壓，所以開關管電壓應力小，非常適合于大功率三相PFC整流電路。
標簽： 三相PFC整流電路
上傳時間： 2022-06-16
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一種新穎的正弦正交編碼器細分方法摘要，提出了一種不用查詢表的正弦正交編碼器細分方法利用控制系統臨界穩定原理生成一個高頻數字正弦載波與采樣得到的正弦編碼信號實時比較來獲取相位信息，與傳統查詢表細分方法相比，節省了大量的存儲空間而且整個細分過程通過軟件實現，不需要添加額外的硬件，同時闡述了影響細分分辨率的因素，推導出了防止電機高速運行時細分混登的條件；最后，以一臺7kw的電梯用永磁同步電機配套海德漢的ERN487-2048正弦增量式編碼器為平臺，驗證了該細分方法用于轉子初始位置識別及速度控制的可行性.關鍵詞，正弦編碼器，細分，永磁同步電機，電梯，轉子初始位置隨著社會的發展人們對電梯的體積載重量功耗調速精度及調速范圍等提出了越來越高的要求永磁同步電機以功率密度大氣隙密度高轉矩電流比高轉矩慣量比大壽命長及結構簡單等優點成為無齒輪電引機的首選 對于正弦波永磁同0步電機矢量控制系統坐標變換中的轉子位置角是否能準確實時地檢測直接影響到整個系統的性能因此高性能要求的系統一般采用分辨率高的光電式編碼器檢測轉子位置.
標簽： 正弦正交編碼器
上傳時間： 2022-06-18
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隨著科學水平的提高，生物、化學以及醫療相關器械領域對精度要求也在不斷地提升.生物制劑提取、注射，化學藥品傳輸供給以及藥物治療等MEMS的研究不單單是對精密儀器的攻堅克難，更是交叉學科賦予高精密儀器研究發展的難題。技術革新便要理論創新，才能突破現有技術發展的瓶頸。現有的壓電超聲波霧化器理論發展已頗具成熟，產業化發展也甚是豐富，可是由于產品的不斷創新換代，同時也導致理論創新的不同步，致使許多創新產品缺少對應的系統理論支持。本文立足微泵型壓電超聲波霧化器的研究，提出了系統的霧化理論、結構仿真和霧化效果實驗研究。本文主要的研究內容和成果如下：在霧化理論分析方面，通過對霧化片金屬基片和錐孔的變形公式推導分析，建立了微泵型壓電超聲波霧化器霧化理論數學模型，并結合變形分析對其霧化機理進行了完整的闡述在有限元仿真分析計算方面，通過對霧化片簡化建模，進行了霧化片的諾響應計算分析，得出霧化片諾響應工作模態及其相應振型。并結合霧化理論分析了各模態相應霧化效果，提出霧化效果改進意見。在霧化效果實驗方面，進行多普莉激光測振實驗，與諾響應仿真計算相互論證，提高其可行性，并通過霧化效果實驗來驗證霧化效果理論分析結果，最后結合仿真計算和多普勒激光測振結果綜合分析、總結出霧化效果的影響因素。關鍵詞：MEMS，壓電泵，超聲波，霧化器，壓電陶瓷，振型。本文工作在機械結構力學及控制國家重點實驗室完成。
標簽： 超聲波霧化器
上傳時間： 2022-06-18
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情感識別是機器通過識別和理解過程把人類的語音、表情和肢體語言中的情感信息識別出來。情感交互是機器通過接收人類的情感信息來模擬人類的情感決策過程，從而表達出自身情感的過程。本文的主要目標是把虛擬人技術應用到人機交互中，研究出具有情感識別功能和情感表達功能的機器。本文的具體工作和貢獻包括：第一，詳細描述虛擬人的三維模型和情感模型的建立過程。這里介紹了虛擬人實體的建立和控制，以及虛擬人的情感計算模型和情感決策機制。利用三維建模工具和游戲制作軟件，來建立虛擬人和虛擬場景，并通過對虛擬人控制模塊的設定來驅動虛擬人的動作和行為特點，這使虛擬人能夠從行為上表達情感。虛擬人的情感模型是虛擬人情感計算和決策的關鍵，是虛擬人具有情感能力的基礎。這里主要工作就是通過模擬人的情感計算過程和決策機制，來建立虛擬人的情感工作機制，從而控制虛擬人的情感計算過程，使虛擬人具有模擬人的情感表達的能力。第二，通過分析情感語音信號，來識別情感語音信號中的參數信息，并進一步識別出情感語音信號中的情感信息。語音信號中的參數有多種，本文在比較和總結的基礎上，選定了三種參數來綜合的識別語音信號中的情感信息。在情感語音語料庫的基礎上建立了情感特征參數數據庫，這個數據庫的主要是建立特征參數的參數模型，為情感識別建立識別基礎。第三，利用隱馬爾科夫模型算法在語音信號識別上的優點，來對情感語音信號進行情感信息的識別。情感信息與語言信息有共同的聲學特征，只是二者反映的信息不同。通過情感語音信號的特征分析和理論驗證，隱馬爾科夫模型是一個理想的選擇。實驗證明，隱馬爾科夫模型在情感信息的識別上，表現出很好的識別效果和較高的識別率，為隱馬爾科夫模型的應用提供了事實支持。第四，建立人機交互系統原型，通過對整個系統進行測試和驗證，來證明人機情感交互的可行性和科學性。驗證主要通過情感識別和情感決策兩方面進行，情感識別的主要是建立在情感語音識別的基礎上，情感決策就是通過驗證虛擬人情感表達的結果跟期望值的對比結果。
上傳時間： 2022-06-18
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本文為一個名叫 Besiding的雙足機器人建立了完整的力學模型和控制模型，使機器人能在平面上實現穩定的動態行走。并且對模型的可靠性和實用性進行了仿真計算，結果證實了文中模型的合理性和可行性。這個名為 Besiding的機器人有10個自由度，從機械學的角度看，其結構能實現基本的步行動作為了使建立的模型利于計算機控制和編程計算，文章采用了一種遞推的 Newton Euler方法來建立機器人的力學模型，這種方法的特點是利用遞推計算的辦法來形成力學方程中動力矩陣和關聯矩陣的元素，這就使得非常復雜的動力學方程在編程計算的時候顯得非常簡潔、有效，在這個基礎上，文章對步行策略進行了設計，并得到了實現穩定的動態行走所必須滿足的力學條件在 Besiding機器人的控制問題上，文章采用的是跟蹤式的PD控制法，具體措施是首先把機器人的行走過程按一個很小的時間區間分成許多時間域，其次把機器人的力學方程在每個時間領域里線性化，然后在這個時間域內對機器人進行PD控制。其實這種控制方法允許對機器人控制系統的特性參數進行設計，這就更容易使控制系統達到我們的要求：另外，Besiding還添加一個控制環節，使其具有一定的魯棒性，來抵消由于實際機器人的某些力學參數很難精確測量所帶來的對穩定性的負面影響文章的最后對力學模型和控制用Maab進行了仿真計算，列出一些重要的計算結果，對穩定性、跟蹤誤差、響應性能等重要的控制指標進行了分析。其結果顯示，文章所采用的建模方法、行走策略和控制措施是合理的、有效的實用的。關鍵詞：雙足機器人、力學模型、動態步行、行走策略、控制模型、仿真計算
上傳時間： 2022-06-19
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研究了視線環境下毫米波降雨衰減和信號起伏效應，為分析多徑環境對雨衰和雨致信號起伏效應的影響提供了“比較標準”。基于粒子散射吸收理論，簡述了雨衰機理，并通過仿真分析了現有雨哀工程模型的局限性，進而提出了一種修正特征衰減模型參數的方法，基于ITU-R給出的35GHz模型參數對該修正方法進行了驗證：根據隨機介質波傳播理論，研究了雨粒子散射引起的信號起伏效應。基于自主搭建的Ka波段信道哀落特性和降雨物理特征測量系統，分別在視線環境和多徑環境下，開展了關于雨哀和雨致信號起伏特性的測量實驗，根據儀器的測量原理，優化了實測雨滴譜的提取方法，并提出了基于實測雨滴譜修正weibul模型參數的方法，建立了適用于西安地區精確的南滴尺寸分布模型，進而結合等效介電常數理論修正了指數雨衰模型參數，比較了視線環境下修正模型的雨哀計算結果與實驗測量結果，以驗證所提出的模型參數修正方法的正確性和可行性。然而，將多徑環境下降雨特征代入修正模型中，其計算和實驗結果表明地形地物多徑環境會“放大”雨衰和信號起伏深度。基于電波傳播理論和等效均勻介質理論，建立了復合環境下的電波傳播模型；在該模型基礎上，推導出了地形地物多徑傳播環境影響下的降雨衰減模型和信號起伏統計特性模型：仿真和討論了在典型地形地物多徑環境下，典型降雨時間序列下的衰減和信號起伏效應，揭示了多徑環境“放大”大氣傳輸效應的機理，并與實驗結果進行了比較，驗證了該模型的有效性。本文研究方法對降雪、沙塵暴等惡劣天氣環境和地形地物多徑傳播環境綜合作用下毫米波傳播特性的研究具有重要的指導意義，同時其研究成果對5G應用場景下亳米被信道建模，以及提高5G毫米波移動通信系統性能具有重要的應用價值。
上傳時間： 2022-06-20
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PCB電路如微帶電路有較為顯著的介質和輻射損耗，而傳統金屬波導雖然損耗低、信號干擾小，但其結構很難做到小型化和集成。因此這兩種結構不適用于要求低功耗且空間尺寸受限的移動終端。采用基片集成波導（SIW）可同時降低損耗和增加可集成性，其兼備了金屬波導和平面電路的優良屬性，是未來5G毫米波終端應用場景最佳的選項之一。本文的主要內容包括：對SIw、波柬掃描陣、縫隙天線陣和Butler知陣多波束饋電網絡等基本原理進行了簡要的回顧。此四方面的知識是本文所有設計的理論支撐。系統梳理了siw.縫隙天線陣的設計步驟和Butler矩陣饋電網絡的分析方法。提出了將4 x4 Butler矩陣多波束饋電網絡用于木來5G終端天線的設計以實現多波束寬角度高增益信號覆蓋、本文選擇采用了多被束方案，并結合了sG移動終端設計了適用于5G終端的4x4 Buter矩陣多波束饋電網絡和縫隙天線陣，加工測試表明多波束方案基本可滿足未來5G終端天線的要求。在傳統4x4 Butler的基礎上，提出和設計了一款改進型的4x4 SIW Butler矩陣。從理論上驗證了方案的可行性且推導了各個器件須滿足的條件。新設計的Butler矩陣其核心是將移相器歸入到3dB定向耦合器的設計中。仿真和測試結果表明，改進型的4x4 SIW Butler矩陣不僅擁有更好的輸出幅相平坦度還具有比傳統4x4 SIW Butler矩陣更高的設計靈活性。設計了一款3x3 SIw Butler矩陣。首先給出了該款矩陣的設計思路來源，然后從原理上驗證了此矩陣設計的可行性和詳細地推導出了3x3 Butler短陣的結構和器件參數。仿真和結果表明，該型Butler矩陣比4×4 SIW Butler矩陣尺寸更小、結構更簡單，但具有和4×4 SIW Buter矩陣相當的增益值和波束覆蓋范圍。
上傳時間： 2022-06-20
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目前以IGBT為開關器件的串聯諧振感應加熱電源在大功率和高頻下的研究是一個熱點和難點，為彌補采用模擬電路搭建而成的控制系統的不足，對感應加熱電源數字化控制研究是必然趨勢。本文以串聯諧振型感應加熱電源為研究對象，采用T公司的TMS320F2812為控制芯片實現電源控制系統的數字化。首先分析了串聯諾振型感應加熱電源的負載特性和調功方式，確定了采用相控整流調功控制方式，接著分析了串聯諾振逆變器在感性和容性狀態下的工作過程確定了系統安全可靠的運行狀態。本文設計了電源主電路參數并在Matlab/Simulink仿真環境下搭建了整個系統，仿真分析了串聯譜振型感應加熱電源的半壓啟動模式及鎖相環頻率跟蹤能力和功率調節控制。針對感應加熱電源的數字控制系統，在討論了晶閘管相控觸發和鎖相環的工作原理及研究現狀下詳細地分析了本課題基于DSP晶閘管相控脈沖數字觸發和數字鎖相環（DPL）的實現，得出它們各自的優越性，同時分析了感應加熱電源的功率控制策略，得出了采用數字PI積分分離的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作為系統的控制芯片，搭建了控制系統的DSP外圍硬件電路，分析了系統的運行過程并編寫了整個控制系統的程序。最后對控制系統進行了試驗，驗證了理論分析的正確性和控制方案的可行性。
上傳時間： 2022-06-20
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