在LCD顯示應用領域,通常數據源輸出圖像的分辨率是變化,而從工業生產標準化要求和獲得最佳顯示效果的角度出發,LCD顯示器的物理分辨率則是固定不變的。這就需要將不同分辨率的輸入圖像經過縮放后輸出到分辨率固定的LCD顯示器上,當前工業上解決這一問題的方案是在輸入數據源和數據顯示設備之間設置LCD圖像引擎來實現縮放處理。LCD圖像引擎是面向LCD顯示器應用的一種高度集成的圖像處理芯片,它在整個LCD顯示系統中具有不可取代的位置。 本文在分析了大尺寸LCD圖像引擎的研究現狀之后,提出了擬開發的大尺寸LCD圖像引擎的總體結構和設計目標。針對該體系結構,提出了一種基于2點的三次樣條插值算法,推導出了該算法的插值核函數的表達式,并基于該算法實現LCD圖像引擎的核心部分——圖像縮放引擎的硬件結構設計。主觀和客觀Q值評價實驗結果表明,該算法獲得的插值圖像質量非常接近傳統的雙三次插值算法,而運算復雜度和硬件實現開銷卻低于后者,對于實時性要求較高的LCD圖像引擎來說該算法是一個性價比較高的插值算法。 為了提高經過圖像縮放引擎處理后的圖像顯示質量,在LCD圖像引擎中引入了圖像色彩調整技術。
上傳時間: 2013-06-07
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該文就蓄電池容量測試的問題,首先分析了蓄電池容量和內阻及溫度的關系,并探討了基于電導的蓄電池容量測試的原理和應用情況.在此基礎上,研究和開發了一套智能蓄電池容量測試裝置,并詳細介紹了這套基于NTEL80C31和PSD311的蓄電池容量測試系統的硬件組成和軟件設計.特別是對其中的信號發生電路、濾波電路、功放電路和A/D轉換電路等各個硬件模塊的構成以及軟件各模塊的設計和流程進行了比較詳細的闡述.在論文的結尾,還對系統在軟件和硬件方面的抗干擾措施進行了一定的探討,并列舉了一些實際測量結果,證明了系統測試的有效性和準確性.
上傳時間: 2013-04-24
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超聲波電機(Ultrasonic Motor)是近二十年來發展起來的一種新原理電機,其原理不同于傳統的電磁型電機,它是利用壓電陶瓷的逆壓電效應激發超聲振動,借助彈性體諧振放大,通過摩擦耦合產生旋轉運動或直線運動.其顯著特點是低轉速、大力矩、可用于直接驅動、結構簡單、電磁兼容性好并具有斷電自鎖等功能,在某些特殊領域內已取得了一席之地.超聲波電機形式多樣,其中縱扭復合型超聲波電機的輸出力矩最高能達到行波型超聲波電機的十幾倍,且控制性能更好,因此縱扭復合型超聲波電機的研究可以便超聲波電機的應用得到進一步的拓展.前幾年,輸出力矩大于1Nm的超聲波電機研究主要集中在日本幾家研究機構,國內對于大力矩高精度電機的研究幾乎是空白.近幾年,國內紛紛對具有大力矩輸出特性的縱扭復合型超聲波電機展開了研究,浙江大學、南京航天航空大學、清華大學等.該文以具有大力矩輸出的縱扭復合型超聲波電機作為研究對象,對其摩擦驅動模型、振動模態、摩擦材料的選擇、電機結構設計及優化和測控系統等進行了系統全面的研究,并在此基礎上研制了兩套樣機,每套樣機的最大力矩在10Nm以上,且定位精度達到0.025度,形成了大力矩高精度縱扭復合型超聲波電機的理論和實驗基礎.
上傳時間: 2013-05-21
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電能計量的精度無論對于供電方還是對于用電方,都非常重要。傳統電能表的精度低,功能單一,不能滿足精度要求和非正弦電路的無功功率測量。隨著電力電子裝置等非線性負載的功率容量和功率密度的不斷增大,他們所產生的諧波已使電網遭受日益嚴重的污染。在這種情況下,有必要研發新技術新設備。同時,數字信號處理技術(DSP)正在迅速發展,21世紀將是數字信號處理理論與算法的大發展時期。 本項目采用ADI于2004年生產的BLACKFIN531 16位定點DSP芯片。針對目前市場上現行的電能表所存在的缺陷和局限性,研究并設計了一種基于DSP BF531芯片的高精度多功能電能表。采用了諸多最新的理論成果,電能計量精度達到0.2S級,諧波測量精度達到0.5%。在一定的定義下,無功測量方法不但適用于正弦電路,也適用于非正弦電路下的無功功率測量。全書共分七章: 第一章、簡述了電能計量裝置的發展和現狀,論證了本課題開發和研究的必要性和可行性,介紹了高精度多功能電能表的系統方案; 第二章、 討論了電測系統的測量原理,設計了電能表中的計量和分析算法; 第三章、 介紹了系統的硬件平臺和開發環境; 第四章、 詳細給出了系統的硬件設計; 第五章、 分析系統誤差及其校正; 第六章、 介紹系統的軟件設計; 第七章、 對整個系統進行實驗測試,給出測試結果,最后討論、總結。
上傳時間: 2013-06-21
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電力變壓器的渦流損耗及其在電力變壓器中造成的局部過熱問題是電力變壓器設計計算中的一個關鍵問題。電力變壓器的容量越大,漏磁場就越強,渦流損耗也就越大,以及由渦流損耗造成的局部過熱問題也就越突出。因此,如何解決這一問題就顯得至關重要。 文中首先介紹了電力變壓器渦流損耗與溫升計算的意義和目的,并論述了電力變壓器漏磁場、溫度場問題的國內外研究概況。本文應用電力變壓器和有限元的基本理論,使用大型通用有限元分析軟件Ansys對變壓器的磁場和溫度場進行分析與計算。首先建立電力變壓器三維分析模型,對電力變壓器的三維漏磁場進行準確的計算,得出了繞組及結構件上的磁感應強度分布,并對繞組中的軸向漏磁場及輻向漏磁場進行了分析對比。在此基礎上計算了由變壓器漏磁場引起的結構件渦流損耗,并把計算結果與實驗數據進行了比較,結果基本吻合,說明了計算結果的正確性及用Ansys軟件仿真分析的可行性。根據磁場分析的結果給出了減小各結構件漏磁場和渦流損耗的方法,分析了在油箱壁上安裝電磁屏蔽和對拉板開槽的作用。 在計算出繞組及結構件中渦流損耗的基礎上,對電力變壓器進行了磁—流—熱耦合場分析,采用間接耦合的方法將磁場得出的焦耳熱作為流場分析的載荷,使流場與溫度場進行耦合,得出繞組及結構件上的溫度場分布。應用相關理論對所得結果進行了分析以及提出了降低溫度的方法。論文最后使用VB語言編制了變壓器磁場、溫度場分析的仿真軟件界面,實現了參數化建模,加載,并可以從結果數據庫中提出結果數據。
上傳時間: 2013-05-22
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異步起動永磁同步電動機有別于調速永磁同步電動機,轉子上設有起動繞組,具有在某一頻率和電壓下的自行起動能力,同傳統的三相感應電動機相比,具有在寬負載范圍內效率高、功率因數高的優點,符合國家“節能環保”的指導方向,有廣泛的應用前景。 這種電機自問世以來,就受到普遍關注與重視,經過二十幾年的研究與發展,三相異步起動永磁同步電動機的設計技術逐漸成熟,并且已經開始被用于某些工業場合,但由于轉子磁路結構相對復雜,電動機的優化設計方法尚不完善,因而一直以來未得到大范圍內的推廣和應用。 本課題以此為切入點,以小功率三相異步起動永磁同步電動機的批量生產為目標,本著轉子結構盡可能簡單、加工工藝盡可能簡化、同時電機性能盡可能提高的原則,對異步起動永磁同步電動機的優化設計方法進行研究。在研究過程中,作者應用Maxwell、Magneforce和Magnet等電機設計仿真軟件,系統分析了永磁體的嵌放深度、定轉子的齒槽配合、以及定轉子的磁路飽和等問題對電機性能的影響,最終設計并制成一臺容量為1.1kW的四極徑向磁路式異步起動永磁同步電動機,樣機的性能測試實驗結果與仿真所得結果吻合,成本預算與各方面性能指標均滿足設計需求。 在樣機制成后,作者進一步對樣機的設計進行了優化,實驗結果證明所設計異步起動永磁同步電動機完全可以替代同規格的1.1kW,Y90S-4感應電動機。
上傳時間: 2013-07-31
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永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor)因功率密度大、效率高、過載能力強、控制性能優良等優點,在中小容量調速系統和高精度調速場合發展迅速。但由于永磁同步電機的磁場具有獨特的交叉耦合和交叉飽和現象,且其控制系統是一個強非線性、時變和多變量系統,要實現高精度調速就需對其控制策略進行深入研究。 永磁同步電機調速系統中,位置傳感器的存在使得系統成本增加、結構復雜、可靠性降低,所以永磁同步電機的無位置傳感器控制成為一個新的研究熱點。本文擬借助于神經網絡良好的逼近能力,實現永磁同步電機的無位置傳感器控制。 人工神經網絡(Neural Network)可以逼近任意復雜非線性映射,具有很強的自學習自適應能力,十分適合于解決復雜的非線性控制問題。其中,BP神經網絡是目前廣泛應用的神經網絡之一,得到了較為深入的研究,其結構簡單,需要離線確定的參數少、泛化能力強、逼近精度高、實時性強,采用BP神經網絡實現永磁同步電機的調速控制具有重要意義。 文中提出了基于BP神經網絡的永磁同步電機自適應調速控制策略,建立了一種包含辨識網絡和控制網絡的雙神經網絡結構控制系統。辨識網絡在線動態辨識系統輸出并對控制網絡參數進行調整,控制網絡與PI控制方法相結合實現永磁同步電機自適應轉速控制。仿真結果表明,該系統動態響應快、實時性較強、精度較高。 文中提出了一種基于混合訓練算法的BP神經網絡永磁同步電機無位置傳感器控制方法。采用混沌優化和梯度下降法相結合的混合算法對BP神經網絡進行離線訓練后,將其用于永磁同步電機的轉子位置角在線估計。結果表明,該訓練算法可以有效地加快神經網絡收斂速度,且估計的轉子位置角誤差較小、精度較高。 文中建立了以TMS320F2812芯片為核心的永磁同步電機調速控制系統,并進行了相應的軟硬件設計,為實現永磁同步電機的各種控制策略奠定了實驗基礎。DSP控制系統為神經網絡訓練提供樣本,為研究永磁同步電機的自適應調速控制和轉子位置角估計創造了條件。
上傳時間: 2013-07-03
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目前,油田的開采都是通過抽油機抽取地下的石油,因此國內油田對抽油機的需求量非常大。然而,據統計在油田生產成本中約有三分之一為電能消耗,其中抽油機消耗的電能約占總電能消耗的80%。驅動電動機是抽油機消耗電能的主要設備,年耗電量超過百億KWh。所以對抽油機的機械系統和電氣控制系統進行節能改造,最大限度地挖掘抽油機的節電潛力,可帶來相當可觀的經濟效益。 采用超高轉差電機作為抽油機的驅動電機,是現有改進抽油機系統的主要措施之一。這種電動機的特點是轉子電阻較大,起動轉矩得到有效提高,安裝容量得以降低;機械特性軟,遇到換相沖擊載荷時,轉速下降,靠曲柄慣性作用,減速器和電動機的扭矩變化趨于平緩,峰值扭矩明顯降低,從而改善了機、桿、泵的配合,提高了泵的充滿系數,增加產液量,達到系統節能的目的。此外,抽油機的工作過程中,驅動電機有時會處于發電狀態,對供電網的電能質量造成很大危害。超高轉差率電機能夠有效避免發電狀態的出現,從而減小對供電網的沖擊,保證供電質量。 本課題以抽油機節能改造中驅動電機節能為出發點,從超高轉差率電動機的機械特性、起動轉矩等方面,對該類型電動機驅動抽油機的優勢進行了理論分析。此外,本文還從能量平衡的角度,以抽油機中的動能平衡理論為基礎分析了電機轉差率對抽油機節能的影響。 最后,本文結合抽油機運動分析和抽油機曲柄運動曲線,以抽油機載荷系數為目標函數,編寫了優化計算程序,從而實現了對適合某一井況下抽油機的驅動電機的最優轉差率的定量計算,并以此作為設計或者選配超高轉差率電動機的依據。
上傳時間: 2013-07-07
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現代軋鋼機的機組容量日益增大,其有功、無功負荷變動異常劇烈。由于大部分設備供電多半采用晶閘管整流裝置,使電網中諧波增大,功率因數降低,出現較大的電壓波動。因此研究軋鋼廠供電系統電能質量的基本內容—無功補償與諧波抑制,對提高企業供電可靠性、降低損耗、提高用電設備出力等具有重要意義。由于通用的電力分析軟件不具備設計功能,因此有必要開發一套無功補償裝置設計和電能質量分析的專業軟件。 該文詳細分析了軋鋼供電系統各個諧波源產生的諧波特點和功率因數特點,研究了廣泛應用于軋鋼供電系統的TCR+FC型靜止無功補償裝置的補償特性和結構特點。以此為理論基礎,從軟件工程的角度,開發了一套動態補償仿真軟件,其中包括人機交互界面、電力模型和運算模型等。人機交互界面是用戶與軟件的接口,而電力模型和運算模型是內置在軟件內,對用戶不可見。用戶在界面上輸入系統參數,通過界面調用運算模型可以自動地設計TCR+FC型靜止無功補償裝置的各濾波支路和TCR支路的電路參數,除此之外,通過界面調用電力模型,用戶可以從界面上讀取該系統補償前后的電能質量。 因此,該軟件既是一個設計軟件,又是分析軟件,不僅能設計靜止無功補償裝置的各支路具體電路參數,為實際軋鋼系統的靜止無功補償裝置的設計提供理論參考,還能對系統投入SVC前后的電能質量的變化做出詳細的對比分析。 最后,以科學研究領域廣泛應用的PSCAD/EMTDC軟件為測試工具,在其中建立相應的電力模型。通過比較在兩個軟件中仿真得到的軋鋼機負載曲線、電壓電流波形、電壓波動、諧波、功率因數等,證實了該動態軟件的正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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對供電系統進行適當的無功補償,可以穩定電網電壓,提高功率因數,提高設備利用率,減小網絡有功功率損耗,提高輸電能力,平衡三相功率,為系統提供電壓支撐,提高系統運行安全性。鋼鐵企業一直就是用電大戶,具有容量大、負荷沖擊大、起制動頻繁、快速性、工作連續性和自動化程度高等特點,存在功率因數低、電壓波動等問題。研究鋼鐵企業的無功補償,對企業提高供電可靠性,節能減排,降低損耗,提高用電設備效率,保證產品質量有著非常重要的意義。 本文選用目前工程上應用最為廣泛的動態補償裝置靜止無功功率補償器,即SVC對鋼鐵企業負荷進行無功補償。考察了軋鋼企業的負荷特點,對比了各種補償裝置的優缺點,在此基礎上提出了FC—TCR型SVC做為鋼鐵企業的無功補償裝置。 本文根據特定的現場參數,提出了FC—TCR型SVC裝置的設計框架,建立了潮流計算和SVC裝置的數學模型,給出了含有SVC補償裝置的電力系統潮流計算的計算方法,計算了SVC裝置的FC和TCR各支路參數,對一次設備進行選型,最后提出了一套完整的SVC系統設計方案。仿真結果表明,采用本方案的SVC系統有效提高了供電系統的功率因數,抑制了電壓波動,表明方案設計中的支路配置,參數設置和設備選型是合理的。 從基于瞬時無功功率理論的補償裝置觸發角度的算法出發,研究了SVC裝置動態補償的實現方法。本文還提出了動態補償SVC監控系統和晶閘管觸發系統的硬件實現。 為了驗證SVC系統設計的合理性,搭建了SVC的模擬試驗平臺,對一次系統,監控系統,光電觸發系統進行了聯合調試,調試結果達到了設計預期目標。
上傳時間: 2013-06-23
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