多電平逆變器中每個功率器件承受的電壓相對較低,因此可以用低耐壓功率器件實現(xiàn)高壓大容量逆變器,且采用多電平變換技術(shù)可以顯著提高逆變器輸出電壓的質(zhì)量指標。因此,隨著功率器件的不斷發(fā)展,采用多電平變換技術(shù)將成為實現(xiàn)高壓大容量逆變器的重要途徑和方法。本文選取其中一種極具優(yōu)勢的多電平拓撲結(jié)構(gòu)一級聯(lián)多電平變頻器作為研究對象,完成了其拓撲結(jié)構(gòu)、控制策略及測控系統(tǒng)的設(shè)計。 @@ 首先,對多電平變頻器的研究意義,國內(nèi)外現(xiàn)狀進行了分析,比較了三種成熟拓撲結(jié)構(gòu)的特點,得出了級聯(lián)型多電平變頻器的優(yōu)點,從而將其作為研究對象。對比分析了四種調(diào)制策略,確定載波移相二重化的調(diào)制方法和恒壓頻比的控制策略,進行數(shù)學(xué)分析和理論仿真,得出了選擇的正確性及可行性。并指出了級聯(lián)單元個數(shù)與載波移相角的關(guān)系和調(diào)制比對輸出電壓的影響;完成了級聯(lián)變頻器數(shù)學(xué)模型的建立和死區(qū)效應(yīng)的分析。 @@ 其次,完成了相關(guān)硬件的設(shè)計,包括DSP、CPLD、IPM的選型,系統(tǒng)電源的設(shè)計、檢測(轉(zhuǎn)速、電流、電壓、故障)電路的設(shè)計、通信電路的設(shè)計等。用Labwindows/CVI實現(xiàn)了上位機界面的編寫,實現(xiàn)了開關(guān)機、設(shè)定轉(zhuǎn)速、通信配置、電壓電流轉(zhuǎn)速檢測、電流軟件濾波、諧波分析。編寫了下位機DSP的串口通信、AD轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)速檢測(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后,在實驗臺上完成硬件和軟件的調(diào)試,成功的實現(xiàn)了變頻器載波移相SPWM的多電平輸出,并驅(qū)動異步電機進行了空載變頻試驗,測控界面能準確的與下位機進行通信,快捷的給定各種控制命令,并能實時的顯示變頻器的輸出頻率、輸出電壓和輸出電流,為實驗調(diào)試增加了方便性,提高了工作效率。 @@關(guān)鍵詞:級聯(lián)多電平逆變器;載波移相;IPM;DSP;Labwindows/CVI;測控界面
標簽: 級聯(lián) 電平變頻器 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本文簡要介紹了無刷直流電動機的發(fā)展歷程和未來的發(fā)展趨勢。通過分析無刷直流電動機工作的基本原理和無刷直流電動機的數(shù)學(xué)模型,建立了基于Simulink的動態(tài)仿真模型。通過對無位置傳感器無刷直流電動機轉(zhuǎn)子位置檢測算法的分析和磁鏈與轉(zhuǎn)子位置的相應(yīng)關(guān)系的分析,本文使用磁鏈關(guān)系函數(shù)判斷轉(zhuǎn)子位置的算法,并基于Simulink建立了算法模型進行仿真分析驗證,從仿真得到的結(jié)果可知,此位置檢測算法是可行的。 @@ 在文中進行了轉(zhuǎn)矩脈動原因分析,并對換相轉(zhuǎn)矩脈動進行補償。在低速時采用電流滯環(huán)進行補償,高速時采用單斬波調(diào)制方式進行補償。通過對三段式啟動方法的分析和結(jié)合本文所采用的轉(zhuǎn)子位置檢測算法,本文采用兩步啟動方式,通過仿真分析證明是可行的。分析了經(jīng)典PID調(diào)節(jié)算法和專家PID調(diào)節(jié)算法。對傳統(tǒng)PID控制中出現(xiàn)的問題,本文把變參數(shù)PID調(diào)節(jié)算法應(yīng)用到無位置傳感器無刷直流電動機控制上。并建立了仿真模型,進行仿真分析。從仿真分析的結(jié)果可知其控制性能優(yōu)于傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)算法。 @@ 文中介紹了TMS320LF2407A芯片和IR2130功率集成驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)和特點。在系統(tǒng)硬件設(shè)計中以TMS320LF2407A芯片為核心,設(shè)計了控制系統(tǒng)電路、功率驅(qū)動電路、電流電壓檢測電路、功率管過電壓保護電路、啟動限流電路、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路。 @@ 在系統(tǒng)軟件設(shè)計中,主要實現(xiàn)了電機的起停、轉(zhuǎn)子位置計算、轉(zhuǎn)速計算和轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制的功能。用DSP實現(xiàn)脈沖調(diào)制輸出和信號采樣。 @@關(guān)鍵詞:無位置傳感器;無刷直流電動機;間接位置檢測;磁鏈關(guān)系函數(shù)
標簽: DSP 無位置傳感器 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項指標若偏離正常水平過大,會給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的總體效益,因此對電能質(zhì)量進行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細的闡述。通過對電能質(zhì)量各項指標(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對目前電能質(zhì)量分析的難點即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類,提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點、具體應(yīng)用等。并且詳細的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進行了總結(jié),對以后可深入研究的方向進行了展望。 關(guān)鍵詞:電能質(zhì)量;傅立葉變換;快速傅立葉變換;UC/OS-Ⅱ;MiniGUI
上傳時間: 2013-06-15
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隨著21世紀的到來,特別是近年來現(xiàn)代高科技和信息技術(shù)正在由智能大廈走向智能化住宅小區(qū),進而走進家庭。人們對家居生活環(huán)境的要求也越來越高,并將注意力越來越多的放在了生活環(huán)境的安全性、舒適性和便利性上。 家居無線監(jiān)控問題是當今國際建筑智能化領(lǐng)域的前沿性研究課題。無線傳感網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)克服了家庭中布線的煩瑣,充分體現(xiàn)了智能家居系統(tǒng)的靈活、方便、高效。本項目研究開發(fā)了基于ZigBee技術(shù)和Internet技術(shù)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng),將Internet的遠程監(jiān)控與ZigBee短距離控制相結(jié)合,實現(xiàn)系統(tǒng)的家居無線控制和數(shù)據(jù)采集,避免了綜合布線,可擴展性好。 本文首先進行系統(tǒng)總體設(shè)計,結(jié)合底層ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的特點和系統(tǒng)總體網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的要求,將該系統(tǒng)設(shè)計分為四部分:無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)傳輸模塊、上位機顯示界面。然后對ZigBee協(xié)議標準做了全面地研究分析,同時給出了基于CC2430的無線傳輸模塊的軟硬件設(shè)計和星型網(wǎng)絡(luò)搭建,并給出了測試結(jié)果。接著設(shè)計了基于TMS320F2812的數(shù)據(jù)處理模塊,給出了硬件電路和外圍輔助電路設(shè)計方案,并為其移植了實時操作系統(tǒng)μc/OS-Ⅱ。本設(shè)計完成了基于RTL8019AS的以太網(wǎng)傳輸模塊設(shè)計和系統(tǒng)的以太網(wǎng)通信程序的設(shè)計,實現(xiàn)了從底層ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集最終到監(jiān)控機的數(shù)據(jù)傳輸并測試成功。最后在VC++6.0環(huán)境下,應(yīng)用Windows Sockets套件接口開發(fā)顯示界面對底層采集的數(shù)據(jù)分類顯示。 整個智能家居監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)矣秒娖鞯耐瓿砷_關(guān)量的控制,還能夠?qū)θ?表(水表、電表、燃氣表)進行無線抄表,最重要的是可監(jiān)測來自家庭安防傳感器(火警、煤氣泄露)的數(shù)據(jù),以備物業(yè)等部門監(jiān)控。通過測試后,證實了設(shè)計方案的正確性,結(jié)果滿足系統(tǒng)設(shè)計要求,該設(shè)計具有一定的新穎性和實用性。關(guān)鍵詞:智能家居,ZigBee,數(shù)據(jù)處理,μC/OS-Ⅱ,Windows Sockets
標簽: ZigBee 無線傳感網(wǎng)絡(luò) 嵌入式
上傳時間: 2013-06-28
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現(xiàn)場總線技術(shù)是當前自動化技術(shù)中的一個熱點,但目前國際上常用的多種現(xiàn)場總線協(xié)議均由世界級廠商提出和壟斷。CAN總線是公認的最具發(fā)展前景的現(xiàn)場總線之一,其應(yīng)用層協(xié)議有國外公司的CANopen和DeviceNet,由廣州致遠電子推出的現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議以其簡潔方便的特點受到廣泛關(guān)注,尤其得到國內(nèi)用戶的積極相應(yīng)。為了在高校的現(xiàn)場總線教學(xué)中推廣具有我們國家自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)場總線應(yīng)用,需要為學(xué)生提供一套功能完善、綜合性強的基于iCAN協(xié)議現(xiàn)場總線技術(shù)的實驗室教學(xué)系統(tǒng)。本課題正是針對這一問題而構(gòu)建基于現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議的綜合測試系統(tǒng),力求使學(xué)生通過該系統(tǒng)的學(xué)習(xí)掌握現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議相關(guān)知識,為將來快速進入相關(guān)工作崗位打下基礎(chǔ)。 本文首先介紹基于現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議綜合測試系統(tǒng)的研究背景、目的及其意義,詳細介紹了現(xiàn)場總線技術(shù)和CAN總線的相關(guān)知識,對iCAN協(xié)議進行了詳細的介紹和分析。所設(shè)計的基于現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議的綜合測試系統(tǒng)由基本系統(tǒng)和擴展系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。基本測試系統(tǒng)設(shè)計面向基本的標準實驗設(shè)備,利用廣州致遠的iCAN系列功能模塊構(gòu)成;擴展系統(tǒng)設(shè)計面向測試系統(tǒng)的綜合性設(shè)計,實現(xiàn)iCAN網(wǎng)絡(luò)與其它控制網(wǎng)絡(luò)如PLC網(wǎng)絡(luò)的互連,并通過CANET-100轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)iCAN總線與上位PC機的通信。測試系統(tǒng)的上位監(jiān)控界面設(shè)計采用工業(yè)組態(tài)軟件MCGS完成,MCGS與總線的數(shù)據(jù)交互采用OPC方式實現(xiàn)。通過OPC實現(xiàn)iCAN網(wǎng)絡(luò)與MCGS間的數(shù)據(jù)傳輸。在完成基于現(xiàn)場總線iCAN協(xié)議綜合測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,本文還進一步討論了如何采用基于DSPTMS320LF2407A主控芯片設(shè)計iCAN綜合數(shù)據(jù)采集卡,敘述了其整體設(shè)計思想, 給出了具體的硬件和軟件設(shè)計以及如何實現(xiàn)對iCAN協(xié)議的解析。本文的最后通過設(shè)計三個實際的實驗例子,進一步展示了系統(tǒng)的構(gòu)成和功能。 綜上所述,該測試系統(tǒng)由基本測試系統(tǒng)和綜合測試系統(tǒng)構(gòu)成,并提供iCAN綜合數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計方法和三個實驗例程,可為學(xué)生提供分層學(xué)習(xí)、綜合學(xué)習(xí)以及設(shè)計開發(fā)平臺,實踐證明該系統(tǒng)具有良好的新穎性和實用性。本課題研究的測試系統(tǒng)模式同樣適用于其它工業(yè)現(xiàn)場總線測試系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞:CAN總線,iCAN協(xié)議,DSP,PLC,組態(tài)軟件
標簽: iCAN 現(xiàn)場總線 協(xié)議
上傳時間: 2013-04-24
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函數(shù)發(fā)生器又名任意波形發(fā)生器,是一種常用的信號源,廣泛應(yīng)用于通信、雷達、導(dǎo)航等現(xiàn)代電子技術(shù)領(lǐng)域。信號發(fā)生器的核心技術(shù)是頻率合成技術(shù),主要方法有:直接模擬頻率合成、鎖相環(huán)頻率合成(PLL)、直接數(shù)字合成技術(shù)(DDS)。DDS是開環(huán)系統(tǒng),無反饋環(huán)節(jié),輸出響應(yīng)速度快,頻率穩(wěn)定度高。因此直接數(shù)字頻率合成技術(shù)是目前頻率合成的主要技術(shù)之一,其輸出信號具有相對較大的帶寬、快速的相位捷變、極高的相位分辨率和相位連續(xù)等優(yōu)點。本文的主要工作是采用SOPC結(jié)合虛擬儀器技術(shù),進行DDS智能函數(shù)發(fā)生器的研制。 本文介紹了虛擬儀器技術(shù)的基本理論,簡要闡述了儀器驅(qū)動程序、VISA等相關(guān)技術(shù)。對SOPC技術(shù)進行了深入的研究:SOPC技術(shù)是基于可編程邏輯器件的可重構(gòu)片上系統(tǒng),它作為SOC和CPLD/FPGA相結(jié)合的一項綜合技術(shù),結(jié)合了兩者的優(yōu)點,集成了硬核或軟核CPU、DSP、鎖相環(huán)、存儲器、I/O接口及可編程邏輯,可以靈活高效地解決SOC方案,而且設(shè)計周期短,設(shè)計成本低,非常適合本設(shè)計的應(yīng)用。本文還對基于DDS原理的設(shè)計方案進行了分析,介紹了DDS的基本理論以及數(shù)學(xué)綜合,在研究DDS原理的基礎(chǔ)上,利用SOPC技術(shù),在一片F(xiàn)PGA芯片上實現(xiàn)了整個函數(shù)發(fā)生器的硬件集成。 本文就函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計制定了整體方案,對軟硬件設(shè)計原理及實現(xiàn)方法進行了具體的介紹,包括整個系統(tǒng)的硬件電路,SOPC片上系統(tǒng)和PC端軟件的設(shè)計。在設(shè)計中,LabVIEW波形編輯軟件和函數(shù)發(fā)生器二者采用異步串口進行通信。利用LabVIEW的強大功能,把波形的編輯,系統(tǒng)的設(shè)置放到計算機上完 成,具有人機界面友好、系統(tǒng)升級方便、節(jié)約硬件成本等諸多優(yōu)勢。同時充分利用了FPGA內(nèi)部大量的邏輯資源,將DDS模塊和微處理器模塊集成到一個單片F(xiàn)PGA上,改變了傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計思路。通過對系統(tǒng)仿真和實際測試,結(jié)果表明該智能型函數(shù)發(fā)生器不僅能產(chǎn)生理想的輸出信號,還具有集成度高、穩(wěn)定性好和擴展性強等優(yōu)點。關(guān)鍵詞:智能型函數(shù)發(fā)生器,虛擬儀器,可編程片上系統(tǒng),直接數(shù)字合成技術(shù),NiosⅡ處理器。
上傳時間: 2013-07-09
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隨著技術(shù)的發(fā)展,基于PLC的控制系統(tǒng)呈現(xiàn)綜合化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢。為了適應(yīng)當今PLC課程教學(xué)的需要,我們應(yīng)提供具有現(xiàn)場控制對象的控制層、監(jiān)控管理層、遠程監(jiān)控層三層結(jié)構(gòu)的實驗控制系統(tǒng),并將組態(tài)軟件技術(shù)、先進的數(shù)據(jù)交互技術(shù)、單片機技術(shù)、通信技術(shù)集成在控制系統(tǒng)中,構(gòu)建現(xiàn)代大綜合設(shè)計性實驗系統(tǒng),以培養(yǎng)全面的高素質(zhì)的綜合性人才。 本文提出了一種多功能、大綜合的實驗平臺的方案和技術(shù)實現(xiàn)。本課題由市場占有率高的西門子PLC及其通信網(wǎng)絡(luò)模塊組成,采用具有很高的性價比的系統(tǒng)集成技術(shù),構(gòu)成了覆蓋面較大的全集成的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),可提供PPI網(wǎng)絡(luò)、PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)形式的實驗平臺;采用多種工業(yè)組態(tài)軟件如Wincc、組態(tài)王和MCGS,構(gòu)成了豐富的上位監(jiān)控模式;通過OPC技術(shù)實現(xiàn)對PROFIBuS-DP網(wǎng)絡(luò)的遠程監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合單片機技術(shù)、CPLD技術(shù),設(shè)計了可自定義I/O口的多路模擬采集卡,擴展了PLC的信息控制功能;采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將PLC技術(shù)與變頻器、步進電機控制相結(jié)合,對標準的PLC對象TM2和機械手設(shè)備進行二次開發(fā),構(gòu)成相關(guān)的運動控制系統(tǒng),模擬生產(chǎn)線的控制,展示PLC的運動控制功能;將PLC技術(shù)與無線控制技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)PLC的無線遙控功能;完成了三菱Q系列PLC與PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)了不同品牌的PLC網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。在此基礎(chǔ)上,還開發(fā)了多個實驗程序,展示其豐富的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和綜合的實驗?zāi)J健?系統(tǒng)調(diào)試和實驗效果表明,該系統(tǒng)接近當今工業(yè)技術(shù)實踐,可為學(xué)生的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及PLC技術(shù)研究提供先進的集多種技術(shù)于一體的大綜合設(shè) 計性實驗平臺。關(guān)鍵詞:PLC;業(yè)網(wǎng)絡(luò);OPC
上傳時間: 2013-05-22
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心音信號是人體最重要的生理信號之一,包含心臟各個部分如心房、心室、大血管、心血管及各個瓣膜功能狀態(tài)的大量生理病理信息。心音信號分析與識別是了解心臟和血管狀態(tài)的一種不可缺少的手段。本文針對目前該研究領(lǐng)域中存在的分析方法問題和分類識別技術(shù)難點展開了深入的研究,內(nèi)容涉及心音構(gòu)成的分析、心音信號特征向量的提取、正常心音信號(NM)和房顫(AF)、主動脈回流(AR)、主動脈狹窄(AS)、二尖瓣回流(MR)4種心臟雜音信號的分類識別。本文的工作內(nèi)容包括以下5個方面: a)心音信號采集與預(yù)處理。本文采用自行研制的帶有錄音機功能的聽診器實現(xiàn)對心音信號的采集。通過對心音信號噪聲分析,選用小波降噪作為心音信號的濾波方法。根據(jù)實驗分析,選擇Donoho閾值函數(shù)結(jié)合多級閾值的方法作為心音信號預(yù)處理方案。 b)心音信號時頻分析方法。文中采用5種時頻分析方法分別對心音信號進行了時頻譜特性分析,結(jié)果表明:不同的時頻分析方法與待分析心音信號的特性有密切關(guān)系,即需要在小的交叉項干擾與高的時頻分辨率之間作綜合的考慮。鑒于此,本文提出了一種自適應(yīng)錐形核時頻(ATF)分析方法,通過實驗驗證該分布能較好地反映心音信號的時頻結(jié)構(gòu),其性能優(yōu)于一般錐形核分布(CKD)以及Choi-Williams分布(CWD)、譜圖(SPEC)等固定核時頻分析方法,從而選擇自應(yīng)錐形核時頻分析方法進行心音信號分析。 c)心音信號特征向量提取。根據(jù)對3M Littmann() Stethoscopes[31]數(shù)據(jù)庫中標準心音信號的時頻分析結(jié)果,提取8組特征數(shù)據(jù),通過Fihser降維處理方法提取出了實現(xiàn)分類可視化,且最易于分類的心音信號的2維特征向量,作為心音信號分類的特征向量。 d)心音信號分類方法。根據(jù)心音信號特征向量組成的散點圖,研究了支持向量機核函數(shù)、多分類支持向量機的選取方法,同時,基于分類的目的 性和可信性,本文提出以分類精度最大為判斷準則的核函數(shù)參數(shù)與松弛變量的優(yōu)化方法,建立了心音信號分類的支持向量機模型,選取標準數(shù)據(jù)庫中NM、AF、AR、AS、MR每類心音信號的80組2維特征向量中每類60組數(shù)據(jù)作為支持向量機的學(xué)習(xí)樣本,對余下的每類20組數(shù)據(jù)進行測試,得到每類的分類精度(Ar)均為100%,同時對臨床上采集的與上述4種同類心臟雜音信號和正常心音信號中每類24個心動周期進行分類實測,分類精度分別為:NM、AF、MR的分類精度均為100%,而AR、AS均為95.83%,驗證了該方法的分類有效性。 e)心音信號分析與識別的軟件系統(tǒng)。本文以MATLAB語言的可視化功能實現(xiàn)了心音信號分析與識別的軟件運行平臺構(gòu)建,可完成對心音信號的讀取、預(yù)處理,繪制時-頻、能量特性的三維圖及兩維等高線圖;同時,利用MATLAB與EXCEL的動態(tài)鏈接,實現(xiàn)對心音信號分析數(shù)據(jù)的存儲以及統(tǒng)計功能;最后,通過對心音信號2維特征向量的分析,實現(xiàn)心音信號的自動識別功能。 本文的研究特色主要體現(xiàn)在心音信號特征向量提取的方法以及多分類支持向量機模型的建立兩方面。 綜上所述,本文從理論與實踐兩方面對心音信號進行了深入的研究,主要是采用自適應(yīng)錐形核時頻分析方法提取心音信號特征向量,根據(jù)心音信號特征向量組成的散點圖,建立心音信號分類的支持向量機模型,并對正常心音信號和4種心臟雜音信號進行了分類研究,取得了較為滿意的分類結(jié)果,但由于用于分類的心臟雜音信號種類及數(shù)據(jù)量尚不足,因此,今后的工作重點是采集更多種類的心臟雜音信號,進一步提高心音信號分類精度,使本文研究成果能最終應(yīng)用于臨床心臟量化聽診。 關(guān)鍵詞:心音信號,小波降噪,非平穩(wěn)信號,心臟雜音,信號處理,時頻分析,自適應(yīng),支持向量機
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:weixiao99
直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是繼矢量控制技術(shù)之后交流調(diào)速領(lǐng)域中新興的控制技術(shù),它采用空間矢量的分析方法,在定子坐標系下計算并控制轉(zhuǎn)矩和磁鏈,以獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。比較于矢量控制,它省去了復(fù)雜的矢量變換,克服了對電機轉(zhuǎn)子參數(shù)的依賴性,具有轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快的優(yōu)點。然而,異步電動機的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)矩、電流和磁鏈脈動較大,開關(guān)頻率不恒定的問題。本文在傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上,針對其存在的缺點提出了基于空間矢量脈寬調(diào)制的直接轉(zhuǎn)矩控制策略。 這種新型的直接轉(zhuǎn)矩控制策略使空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)相結(jié)合。把電動機和PWM逆變器看成一體,使電動機獲得賦值恒定的近似理想的圓形磁場,解決其轉(zhuǎn)矩、電流、磁鏈脈動大,開關(guān)頻率不恒定的問題。在論文撰寫的過程中做了如下工作: 根據(jù)電機原理和坐標變換理論,建立定子正交α—β兩相靜止坐標系下的異步電動機的數(shù)學(xué)模型,包括電機的磁鏈模型、轉(zhuǎn)矩模型和運動方程。 設(shè)計PI控制器,該控制器把轉(zhuǎn)矩和磁鏈誤差信號轉(zhuǎn)換成參考電壓,然后通過坐標變換把參考電壓變換成SVPWM模塊所需的指令電壓,對SVPWM模塊進行控制。 設(shè)計SVPWM控制模塊,其中設(shè)計了期望電壓空間矢量的合成方法,矢量區(qū)段的判斷,計算了開關(guān)器件的導(dǎo)通時間和時刻。 通過理論分析和設(shè)計各個模塊,組成了控制系統(tǒng)逆變器部分的仿真模型。在MATLAB/SIMULINK仿真工具箱中搭建仿真模型,通過設(shè)置合理的仿真參數(shù)、電機參數(shù)、給定量參數(shù)以及PI控制器的控制參數(shù)對系統(tǒng)進行仿真研究,從而在理論上驗證系統(tǒng)設(shè)計的正確性。 仿真實驗結(jié)果證明了這種基于空間矢量脈寬調(diào)制的直接轉(zhuǎn)矩控制方法可以有效改善直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的性能。減小傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中的磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動,并使逆變器工作在恒定的開關(guān)頻率。最后總結(jié)論文所做的研究工作,并展望了今后的研究重點和方向。
標簽: SVPWM 異步電動機 直接轉(zhuǎn)矩
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:dancnc
本文設(shè)計的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)由上位機、PLC、變頻器、壓力變送器等組成。本系統(tǒng)包含三臺水泵電動機,采用通用變頻器來實現(xiàn)對三相水泵電動機組的軟啟動和變頻調(diào)速,運行切換采用“先開先停”的原則。壓力變送器檢測當前水壓信號,送入PLC與設(shè)定值經(jīng)PID比較運算,從而控制變頻器的輸出電壓和頻率,進而改變水泵電動機組的轉(zhuǎn)速來改變供水量,最終保持管網(wǎng)壓力恒定在設(shè)定值附近。把模糊控制算法引入到控制系統(tǒng)中,從而改善了系統(tǒng)的靜動態(tài)特性。 模糊控制是一種不依賴于被控過程數(shù)學(xué)模型的仿人思維的控制技術(shù)。它可以利用領(lǐng)域?qū)<业牟僮鹘?jīng)驗或知識建立被控系統(tǒng)的模糊規(guī)則,有較好的知識表達能力。但傳統(tǒng)的模糊控制同PID算法一樣,均為“事后調(diào)節(jié)”,因而對大遲延對象的控制效果不是很理想。預(yù)測控制的核心是不僅注意過去及現(xiàn)在的目標值,而且注意將來的目標值,使受控量和目標值的偏差盡可能地小,從而提高系統(tǒng)的控制性能。預(yù)測控制和模糊控制是各自獨立發(fā)展起來的兩類控制方法,在二者充分發(fā)展的基礎(chǔ)上,提出將預(yù)測的思想和模糊的思想結(jié)合起來,形成一種新的控制方法——模糊預(yù)測控制FPC。 本文將FPC技術(shù)應(yīng)用于供水系統(tǒng),設(shè)計出自調(diào)整修正因子模糊PID控制器,克服了傳統(tǒng)PID控制設(shè)計中的參數(shù)調(diào)整困難的問題。模糊PID控制是在大誤差范圍內(nèi)采用模糊控制,以提高動態(tài)響應(yīng)速度;在小誤差范圍內(nèi)采用PID控制,引入積分控制作用以消除靜態(tài)誤差,提高控制精度。本設(shè)計通過變頻調(diào)速實現(xiàn)恒水壓控制,并針對系統(tǒng)的時滯特點采用Smith預(yù)估控制器進行補償。利用Matlab對其模型進行仿真,仿真結(jié)果與傳統(tǒng)控制算法相比較,該算法具有魯棒性好,實現(xiàn)簡單,易于在線調(diào)整等優(yōu)點,系統(tǒng)響應(yīng)曲線沒有超調(diào),系統(tǒng)的建立時間比較短,抗干擾能力強。 通過對上位機和PLC之間通信的分析和研究,完成了上、下位機的通信設(shè)置,給出了上位機監(jiān)控程序編寫方法,通過通信模塊實現(xiàn)了對供水系統(tǒng)的遠程監(jiān)控及故障報警。 所開發(fā)的系統(tǒng)將FPC與PLC相結(jié)合,克服了傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器的缺點,充分發(fā)揮了PLC控制靈活、編程方便、適應(yīng)性強的優(yōu)點,提高了控制的精確度。實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)能對異步電動機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)精確控制,實用性強,具有一定的推廣價值。
標簽: PLC FPC 變頻調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-19
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