永磁同步電機(jī)(PMSM)因其無需勵(lì)磁電流、運(yùn)行效率和功率密度高,在交流調(diào)速系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用,但PMSM高性能的矢量控制需要精確的轉(zhuǎn)子位置和速度信號(hào)來實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)定向。在傳統(tǒng)控制中,一般采用機(jī)械式傳感器來檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速,但是機(jī)械式傳感器存在諸如成本高、可靠性低、不易維護(hù)等問題,使得無速度/位置傳感器控制技術(shù)成為永磁同步電機(jī)控制中的熱點(diǎn)問題。雖然目前已有較多的研究成果,但是所采用的方法大多是基于電機(jī)基波方程的分析,一般不適用于低速甚至零速,并且對(duì)電機(jī)參數(shù)較為敏感,魯棒性差。本文正是為了解決這個(gè)問題,而采用高頻信號(hào)注入法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置估算,這種方法適合于低速甚至零速,對(duì)電機(jī)參數(shù)的變化不敏感,魯棒性強(qiáng)。主要做了如下的工作: 首先詳細(xì)介紹了永磁同步電機(jī)三種基本結(jié)構(gòu),在建立了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上敘述了其矢量控制原理,分析了各種現(xiàn)有的永磁同步電機(jī)無速度/位置傳感器控制策略;其次在永磁同步電機(jī)矢量控制的基礎(chǔ)上詳細(xì)討論了旋轉(zhuǎn)高頻電壓信號(hào)注入法與脈振高頻電壓信號(hào)注入法提取轉(zhuǎn)子位置的基本原理,并在此基礎(chǔ)上利用MATLAB/SIMULINK仿真工具建立了整個(gè)永磁同步電機(jī)無速度/位置傳感器矢量控制系統(tǒng)的模型,進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制算法的正確性。最后利用TI公司推出的數(shù)字信號(hào)處理器DSP芯片TMS320F2812,實(shí)現(xiàn)了基于脈振高頻信號(hào)注入法的永磁同步電機(jī)無速度/位置傳感器的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了這種方法適合于低速運(yùn)行,對(duì)電機(jī)參數(shù)的變化不敏感,魯棒性強(qiáng)。
標(biāo)簽: 高頻信號(hào) 永磁同步電機(jī) 無傳感器
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)是現(xiàn)代信號(hào)處理的基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、聲納、軟件無線電、瞬態(tài)信號(hào)測(cè)試等領(lǐng)域。隨著信息科學(xué)的飛速發(fā)展,人們面臨的信號(hào)處理任務(wù)越來越繁重,對(duì)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的要求也越來越高。近年來FPGA由于其設(shè)計(jì)靈活性、更強(qiáng)的適應(yīng)性及可重構(gòu)性,結(jié)合SDRAM的高速、大容量、價(jià)格優(yōu)勢(shì),在設(shè)計(jì)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)受到了廣泛的關(guān)注。 本課題重點(diǎn)研究了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù),為需要大容量存儲(chǔ)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了新的思路。在深入研究了DDR2-SDRAM器件的基本構(gòu)造與工作原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合成熟的商業(yè)化IP核,提出了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并從總體設(shè)計(jì)構(gòu)想到各邏輯細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)都進(jìn)行了詳細(xì)描述。根據(jù)DDR2-SDRAM的特點(diǎn),選擇合適的內(nèi)存調(diào)度方案,采用Verilog HDL語言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了該高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行驗(yàn)證與分析,結(jié)果表明本設(shè)計(jì)完全能夠滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
上傳時(shí)間: 2013-06-24
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瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測(cè)方法,由于它在時(shí)間和空間上的可分性,使得這種方法簡(jiǎn)單易行,信息豐富,精度較高,低成本,見效快,從而在礦藏勘探、鉆井和海洋勘探等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著接收儀器的數(shù)字化和智能化,發(fā)射功率的增大,數(shù)字模型計(jì)算正反演的應(yīng)用,解釋水平的提高,瞬變電磁法可解決的地質(zhì)問題不斷擴(kuò)大,幾乎涉及了物探工作的各個(gè)領(lǐng)域:礦產(chǎn)勘探,構(gòu)造探測(cè),水文與工程、地質(zhì)調(diào)查,環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測(cè)以及考古等。近年來,在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調(diào)查、淺層石油構(gòu)造填圖,以及礦井突水預(yù)測(cè)等領(lǐng)域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測(cè)系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分。接收機(jī)用作在噪聲中提取由發(fā)射機(jī)發(fā)射的一次場(chǎng)信號(hào)在地下導(dǎo)體中感應(yīng)出的二次場(chǎng)信息,其信息反映了地下導(dǎo)體的電阻率差異,通過對(duì)該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測(cè)目標(biāo)的特性從而達(dá)到探測(cè)的目的。 瞬變電磁信號(hào)具有早期信號(hào)幅度大、衰減快,而中晚期信號(hào)幅度小、衰減慢的大動(dòng)態(tài)范圍的特點(diǎn)。因此,必須設(shè)計(jì)出能適應(yīng)這種瞬時(shí)變化快、動(dòng)態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號(hào)要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時(shí),瞬變電磁探測(cè)系統(tǒng)的工作環(huán)境大都是在野外,因此,為適應(yīng)野外工作的需要,數(shù)據(jù)采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結(jié)其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術(shù)避免放大飽和和實(shí)現(xiàn)對(duì)小信號(hào)的有效識(shí)別、改用ARM作為核心處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)接收機(jī)的有效控制、改進(jìn)USB2.0的實(shí)際傳輸速度、改用自適應(yīng)濾波法等噪聲抑制方法組合實(shí)現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設(shè)計(jì),成功設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)具有高性能,低功耗,抗干擾能力強(qiáng),低成本的特點(diǎn),已成功應(yīng)用于瞬變電磁探測(cè)實(shí)踐,并取得良好效果,極大的滿足了瞬變電磁探測(cè)系統(tǒng)的需要。同時(shí),該系統(tǒng)對(duì)于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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電火花線切割加工是一種高精度和高柔性的加工方法,在模具制造、成形刀具加工、難加工材料和精密復(fù)雜零件的加工等方面得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心,開發(fā)出低成本、高效率的開放式電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先提出了基于ARM及嵌入式Linux的往復(fù)走絲電火花線切割數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)方案。采用ARM微處理器+AVR單片機(jī)接口電路作為電火花線切割數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。 通過構(gòu)建2.6內(nèi)核版本的嵌入式Linux系統(tǒng),并將嵌入式GUI解決方案QtopiaCore4移植到該系統(tǒng),建立了交叉編譯環(huán)境,在此基礎(chǔ)上成功地開發(fā)了高速走絲電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)軟件原型,并設(shè)計(jì)了單片機(jī)接口電路,使用C語言編寫了相應(yīng)的控制程序,實(shí)現(xiàn)了數(shù)控軸驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的控制。 最后,本文建立了數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試環(huán)境,并對(duì)開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)軟件進(jìn)行了聯(lián)機(jī)調(diào)試、系統(tǒng)軟件測(cè)試和實(shí)例加工。測(cè)試和實(shí)例加工結(jié)果表明,基于ARM和嵌入式Linux的電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)途徑的可行性,并實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的數(shù)控功能。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著Internet和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)呈現(xiàn)巨大的市場(chǎng)需求,成為當(dāng)今IT產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)之一,其應(yīng)用領(lǐng)域涉及通信、自動(dòng)化、信息家電、軍事等各個(gè)方面。但同時(shí)大量的嵌入式應(yīng)用也對(duì)嵌入式設(shè)備的性能提出了更高的要求。基于32位RISC處理器的嵌入式技術(shù)更能滿足嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)功能需求。 網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展給人們的生活和工作提供了越來越多的便利,家庭網(wǎng)絡(luò)、辦公網(wǎng)絡(luò)、實(shí)驗(yàn)室等小型局域網(wǎng)越來越多,而且隨著信息社會(huì)的不斷發(fā)展,各種智能設(shè)備都有接入網(wǎng)絡(luò)的需求。本文就是基于設(shè)計(jì)一種具有較高性價(jià)比的小型路由器來滿足小型辦公場(chǎng)所或家庭中多臺(tái)設(shè)備上網(wǎng)這樣一個(gè)思路而提出的。 ARM(Advanced RISC Machines)系列32位RISC微處理器,具有許多優(yōu)異性能,已成為移動(dòng)通信、手持設(shè)備等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)占有率最高的嵌入式CPU。Linux是一種開放源碼的操作系統(tǒng),可應(yīng)用十多種硬件平臺(tái),具有對(duì)網(wǎng)絡(luò)的良好支持、高度模塊化和微內(nèi)核等優(yōu)點(diǎn)非常適合做嵌入式操作系統(tǒng)。 本文具體工作歸納如下:介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念和課題背景,包括嵌入式系統(tǒng)組成、特點(diǎn)及其發(fā)展;闡述了嵌入式Linux的開發(fā)優(yōu)勢(shì)和ARM922T內(nèi)核開發(fā)板的架構(gòu)及其特點(diǎn);在構(gòu)建的ARM硬件平臺(tái)上成功進(jìn)行了boot loader和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植;在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)上,構(gòu)建了路由器,初步實(shí)現(xiàn)了IP地址共享、防火墻、web服務(wù)器,代理服務(wù)等基本功能。
上傳時(shí)間: 2013-06-24
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闡述了一種基于反射式光電傳感器的直流電機(jī)測(cè)速及控制系統(tǒng)K該系統(tǒng)可適用于無法采用旋轉(zhuǎn)編碼器和測(cè)速電機(jī)進(jìn)行直流電機(jī)測(cè)速與控制的場(chǎng)合L 文中采用斯密特觸發(fā)器、異或門、D 觸發(fā)器以及可逆計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)了可用于脈沖
標(biāo)簽: 反射式 光電傳感器 直流電機(jī) 測(cè)速
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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較高性能的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)更新電機(jī)參數(shù),文章中采用一種在線辨識(shí)永磁同步電機(jī)參數(shù)的方法。這種基于最小二乘法參數(shù)辨識(shí)方法是在轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下進(jìn)行的,通過MATLAB/SIMULINK對(duì)基于最小二乘法的永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明這種電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方法能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地更新電機(jī)控制參數(shù)。 關(guān)鍵詞:永磁同步電機(jī);參數(shù)辨識(shí);最小二乘法
標(biāo)簽: 最小二乘法 參數(shù)辨識(shí) 仿真研究
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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一種基于單片機(jī)和SA4828芯片的變頻變壓電源:摘要:介紹了一種三相變頻變壓電源的設(shè)計(jì)方法。電源采用單片機(jī)和SPWM發(fā)生器SA4828專用芯片控制,使得控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠,使用靈活,適用性強(qiáng),具有
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與研究已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn),Linux由于其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)成為很多廠家開發(fā)嵌入式應(yīng)用的系統(tǒng),而ARM作為一種高性能、低成本的嵌入式RISC微處理器,已成為應(yīng)用最廣泛的嵌入式處理器。而引導(dǎo)裝載程序Bootloader作為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一,針對(duì)不同嵌入式處理器開發(fā)相應(yīng)的引導(dǎo)裝載程序也變的越來越重要。 本文主要圍繞著嵌入式Linux系統(tǒng)中使用比較廣泛的一種Bootloader即RedBoot的建立展開討論,詳細(xì)論述了在嵌入式Linux操作系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域里所做的研究和實(shí)踐。 首先由設(shè)計(jì)完成的RedBoot方案應(yīng)用在醫(yī)療儀器上的測(cè)試結(jié)果引入,開始介紹了Bootloader系統(tǒng)的概念,分析了目前嵌入式系統(tǒng)中開放源碼的Bootloader,選擇RedBoot作為文中使用的EW—AM9302開發(fā)平臺(tái)引導(dǎo)裝載程序,并詳細(xì)敘述引導(dǎo)過程,重點(diǎn)分析了基于網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)的RedBoot,這是許多帶有網(wǎng)卡設(shè)備的嵌入式產(chǎn)品開發(fā)中常用的一種Bootloader方案。 最后,詳述如何設(shè)計(jì)完成擁有在線自動(dòng)升級(jí)方式的RedBoot,其具有下載速度快,操作簡(jiǎn)易性,功能更加完善,并將該RedBoot系統(tǒng)應(yīng)用于基于EW—AM9302開發(fā)平臺(tái)的醫(yī)療器械開發(fā)和設(shè)計(jì)中,主要以ARM架構(gòu)為基礎(chǔ),完成該RedBoot在ARM9上的移植。根據(jù)測(cè)試結(jié)果,本方案的RedBoot完全達(dá)到開發(fā)標(biāo)準(zhǔn),為嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)提供了有效的手段。
標(biāo)簽: ARMLinux RedBoot 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-30
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本文從總體方案、硬件電路、軟件程序、性能測(cè)試等幾個(gè)方面詳細(xì)地闡述了基于FPGA與USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采集系統(tǒng)選用高采樣率低噪聲的12位AD轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì);借助頻率高、內(nèi)部時(shí)延小的FPGA芯片實(shí)現(xiàn)USB固件并以此控制USB接口芯片,通過乒乓的方式對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存,提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐能力;運(yùn)用USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的接口芯片為整個(gè)采集系統(tǒng)提供USB的通信能力。采用集成度較高的FPGA芯片作為系統(tǒng)控制核心,降低了設(shè)計(jì)難度,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性,同時(shí)還減小了設(shè)備體積。
標(biāo)簽: FPGA 2.0 USB 數(shù)據(jù)采集
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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