在傳統的直線驅動場合,都是由旋轉電機提供原動力,再由絲杠、絲桿、齒條等中間機構轉換為直線運動。這樣的設置,不僅在中間傳動過程中消耗了大量的能量,而且摩擦產生的噪聲也非常明顯,同時也給系統的維護工作帶來了麻煩。 直線電機的出現可以使上述問題得到解決,由于具備直接將電能轉化為直線運動的能力,直線電機已經在機床驅動、集成電路組裝等場合逐漸取代了傳統的旋轉電機的位置。 自19世紀中期直線電機的概念被首次提出以來,經過孕育、實驗、開發和實用這四個階段的發展,并借助于電力電子技術,以及日漸成熟的直線電機控制技術,直線電機已經廣泛應用到了制造業、交通運輸業等各個方面。 與旋轉電機類似,按工作原理的不同,直線電機也有著各種類型,應用較多的是直線步進電機、直線同步電機和直線感應電機。其中直線步進電機更多的是應用在需要精確定位的場合,比如半導體工業;后兩者則被應用在需要連續和大推力的場合,比如機床。而直線同步電機,尤其是永磁直線同步電機,憑借更大的單位面積推力、更高的效率等優點受到了更多的青睞,與此同時,由于沒有了勵磁繞組,電機的整個結構也得以簡化。另一方面,我國豐富的稀土資源也為這種電機的發展提供了廣泛空間。 作為一種較為新穎的電機,目前國內仍缺乏系統化的永磁直線同步電機設計方案,尤其是電樞繞組部分。常用的方法仍是基于傳統的旋轉電機,例如使用雙層疊繞組方案。通過對實際電機的軟件模擬,我們發現這樣的設計思路的表現并不能令人滿意,比如造成了動子線圈槽滿率過大,電機設計難以形成系列化等缺點,而電機本身輸出推力的波動也較大。 針對傳統方案的一系列缺點,本文提出了一種新的永磁直線同步電機設計方案。該方案基于“單元電機”的概念,使用單層同心式線圈。當目標推力要求變化時,只需改變“單元電機”的數目和排列組合的方式,就可以達到改變的目的。而每個單元中的繞組連接方式則不需要改變,由此避免了繁瑣而復雜的繞組設計,這就給電機的系列化設計帶來了便捷。同時,單層繞組的使用也更方便嵌線,也更有利于降低銅耗,提高效率。 在完成單元電機設計任務的基礎上,本文利用加拿大Infolytica公司出品的電磁場有限元分析軟件MagNet對電機的運行進行了模擬,并得到了電機的額定輸出推力曲線和反電動勢曲線,輸出推力曲線較之傳統方案也更平穩。體現了該設計方案的優越性。
上傳時間: 2013-06-29
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隨著世界經濟的高速發展、人口的增長和科技的進步,傳統能源的消耗量越來越大,這就帶來了一系列能源的耗盡和環境污染問題。太陽能作為一種優越的可再生能源而受到世界各國的重視并具有較大發展潛力。為了進一步提高系統的性能,實現系統的優化及可靠運行,本文研究獨立運行光伏發電系統的結構、工作原理和控制策略。相對并網系統,這對于國家正大力發展的西部太陽能資源開發來說是具有現實意義的。 首先,本文詳細介紹了光伏發電的國內外研究背景,光伏電池的種類、發電原理及輸出特性,并介紹了獨立運行光伏發電系統的組成、運行原理和應用,在此基礎上論述了光伏系統常用的DC/DC變換電路,負載最大功率跟蹤(MPPT)的方法等人們普遍關注的問題。融合了上述原理技術,設計一個功率為25W的獨立運行光伏發電系統。 其次,為減小傳統的固定步長的擾動法進行最大功率跟蹤的步長大振蕩大,步長小跟蹤速度慢的缺陷,本文提出了電壓自適應最大功率跟蹤算法,其原理是引入了不同的步長系數,根據功率變量值的大小,確定合適的控制步長進行電壓參考值的給定,并在MATLAB環境下利用Simulink工具搭建模型進行仿真,仿真結果驗證了此種跟蹤方法具有快速性、穩定性和準確性等優點。 最后,搭建硬件電路,通過對電池板的不同安裝角度測量得到的數據,得出不同季節在大連地區安裝的不同最佳角度值。設計了25W的獨立運行光伏發電系統的主電路及其控制電路,包括光伏電池的選擇,Boost主電路參數、控制電路部分、驅動電路及其檢測電路各模塊分別進行了詳細的探討;對獨立系統的儲能裝置蓄電池的充放電電路進行了設計,利用單片機dsPIC30F3011控制電路同時實現了最大功率跟蹤和蓄電池的充電電壓、放電極限電壓及充電電流的控制,可防止過充過放現象的發生,從而實現獨立光伏發電系統的可靠運行。
上傳時間: 2013-04-24
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現實生活中的語音不可避免的要受到周圍環境的影響,背景噪聲例如機械噪聲、街頭音樂噪音,其他說話者的話音等均會嚴重地影響語音信號的質量:此外傳輸系統本身也會產生各種噪聲,因此接收端的信號為帶噪語音信號?;殳B在語音信號中的噪聲按類別可分為環境噪聲等的加法性噪聲及電器線路干擾等的乘法性噪聲;按性質可分為平穩噪聲和非平穩噪聲。 語音增強的根本目的就是凈化語音質量。把不需要的噪音減低到最小程度。但是由于噪音的復雜性,很難歸納出一個統一的特征,因此不可能尋求一種算法完全適應于所有的噪音消除,因此語音增強是一個復雜的工程。 有關抗噪聲技術的研究以及實際環境下的語音信號處理系統的開發,在國內外已經成為語音信號處理非常重要的研究課題,已經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技術做了較為仔細的討論,我們先給出語音信號處理的基本理論,它是語音增強算法研究和實現的理論基礎,在此基礎總結了自適應信號處理技術的特點以及在語音增強方面的應用。選取工程領域最常用的自適應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濾波器的輸出信號與主通道噪聲信號的等效關系,得到濾波器最佳自適應參數的方法,并分析了在平穩和非平穩噪聲環境下,L M S濾波器族和R L S濾波器在不同噪音輸入下的權系數收斂速度、權系數穩定性、跟蹤輸入信號的能力和信噪比的改善等特性。 研究了MATLAB語言程序設計和使用MALTLAB對語音算法進行仿真、并輸入了多種實際環境下的噪音進行濾波仿真并對仿真的結果進行比較和分析。總結出了LMS、NLMS、SIGN-ERROR-LMS、RLS自適應濾波器在語音濾波方面的特點 和應用情況。 最后在MATLAB仿真的基礎上,利用Altera公司的Cyclone2系列FPGA芯片和多種EDA工具,完成了L M S自適應濾波器的FPGA設計。 關鍵詞:語音增強,背景噪音,自適應濾波器,LMS,RLS,FPGA
上傳時間: 2013-04-24
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隨著技術的發展,基于PLC的控制系統呈現綜合化、網絡化的發展趨勢。為了適應當今PLC課程教學的需要,我們應提供具有現場控制對象的控制層、監控管理層、遠程監控層三層結構的實驗控制系統,并將組態軟件技術、先進的數據交互技術、單片機技術、通信技術集成在控制系統中,構建現代大綜合設計性實驗系統,以培養全面的高素質的綜合性人才。 本文提出了一種多功能、大綜合的實驗平臺的方案和技術實現。本課題由市場占有率高的西門子PLC及其通信網絡模塊組成,采用具有很高的性價比的系統集成技術,構成了覆蓋面較大的全集成的網絡控制系統,可提供PPI網絡、PROFIBUS-DP網絡和以太網等多種網絡形式的實驗平臺;采用多種工業組態軟件如Wincc、組態王和MCGS,構成了豐富的上位監控模式;通過OPC技術實現對PROFIBuS-DP網絡的遠程監控。在此基礎上,結合單片機技術、CPLD技術,設計了可自定義I/O口的多路模擬采集卡,擴展了PLC的信息控制功能;采用網絡技術,將PLC技術與變頻器、步進電機控制相結合,對標準的PLC對象TM2和機械手設備進行二次開發,構成相關的運動控制系統,模擬生產線的控制,展示PLC的運動控制功能;將PLC技術與無線控制技術相結合,實現PLC的無線遙控功能;完成了三菱Q系列PLC與PROFIBUS-DP網絡的聯網,實現了不同品牌的PLC網絡的互聯互通。在此基礎上,還開發了多個實驗程序,展示其豐富的網絡構架和綜合的實驗模式。 系統調試和實驗效果表明,該系統接近當今工業技術實踐,可為學生的課程設計、畢業設計以及PLC技術研究提供先進的集多種技術于一體的大綜合設 計性實驗平臺。關鍵詞:PLC;業網絡;OPC
上傳時間: 2013-05-22
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本文致力于可并聯運行的斬控式單相交流斬波變換器的研究。交交變換技術作為電力電子技術一個重要的領域一直得到人們的關注,但大都將目光投向AC-DC-AC兩級變換上面。AC/AC直接變換具有單級變換、功率密度高、拓撲緊湊簡單、并聯容易等優勢,并且具有較強擴展性,故而在工業加熱、調光電源、異步電機啟動、調速等領域具有重要應用。斬控式AC/AC 電壓變換是一種基于自關斷半導體開關器件及脈寬調制控制方式的新型交流調壓技術。 本文對全數字化的斬控式AC/AC 變換做了系統研究,工作內容主要有:對交流斬波電路的拓撲及其PWM方式做了詳細的推導,著重對不同拓撲的死區效應進行了分析,并且推導了不同負載情況對電壓控制的影響。重點推導了單相Buck型變換器和Buck-Boost 變換器的拓撲模型,并將單相系統的拓撲開關模式推導到三相的情況,然后分別對單相、三相的情況進行了Matlab仿真。建立了單相Buck 型拓撲的開關周期平均意義下的大信號模型和小信號模型,指導控制器的設計。建立了適合電路工作的基于占空比前饋的電壓瞬時值環、電壓平均值環控制策略。在理論分析和仿真驗證的基礎上,建立了一臺基于TMS320F2808數字信號處理器的實驗樣機,完成樣機調試,并完成各項性能指標的測試工作。
上傳時間: 2013-04-24
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本文以異步電機參數離線自整定及參數在線辨識為對象,從理論分析,算法提出,仿真證明和實驗驗證四部分進行了深入研究。 異步電機參數離線自整定及參數在線辨識技術的研究,為異步電機控制性能的不斷提高提供了保障,以使更好,更精確的控制方式能夠應用到工程實際中去。 由于在工程中使用的電機和變頻器不一定能夠匹配,而需要在電機運行之前由專業的工程師對變頻器作重新設置,此過程復雜,耽誤時間而且需要專業人員操作。 本文提出一套異步電機參數離線自整定算法,使用C語言編程,并在一臺2.2KW電機的硬件實驗平臺上驗證了該算法,實現了電機在運行之前,變頻器自動測試出電機的基本參數,為矢量控制等控制方式提供所需要的電機參數。 電機在運行過程中,由于溫度等因素的影響,電機的參數會發生變化,影響電機運行的穩定性,所以要對電機參數做在線辨識。本文對異步電機參數在線辨識作了理論分析和方法總結,為下一步工作打下基礎。 算法的實現需要相應的硬件實驗平臺,本文對硬件實驗平臺作了詳細介紹,包括主電路的設計、IGBT的驅動保護電路設計、DSP數字控制器的設計。 本文還對文中提出的實驗方法作了MATLAB/Simulink仿真,驗證了該方法的可行性,對實驗有指導意義。
上傳時間: 2013-04-24
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本文在此背景下,針對非線性PID控制、自抗擾控制以及Smith預估器和前饋控制展開研究。為了提高控制器的穩定性和魯棒性,設計了ADRC-Smith預估控制器和前饋ADRC控制器,將其應用于大時滯溫度控制系統,并在此基礎上設計了吹塑機控制系統解決方案,通過大量的理論研究、仿真和實驗,實現了良好的控制效果。論文的主要工作有: 1.研究了自抗擾技術和溫度控制的現狀以及溫度控制的特點。 2.研究了ADRC的發展史,深入了解ADRC的原理與優點。ADRC在控制非線性對象時比PID具有更好的控制性能,但是參數調節理論不完善,阻礙了其廣泛應用。 3.通過MATLAB仿真,得到ADRC參數之間的內在規律,通過將ADRC的參數統一到一個時間因子上,達到簡化調節參數個數的目的,從而降低調試難度,同時,在無時滯溫控實驗平臺上進行實驗,驗證了參數調節規律的可行性。 4.自抗擾控制器在大時滯溫控上的應用,以前文獻一般將時滯環節等效成一階慣性環節,這樣就要求增加ADRC的階次,增加了調節參數個數,在參數調節理論不完善的情況下無疑是增加了調試難度。本文將ADRC分別與Smith預估器和前饋控制器相結合,設計了ADRC-Smith預估控制器和前饋ADRC控制器來解決具有大時滯控制問題。這兩類新控制器的優點是不增加ADRC的階次,是解決不確定大時滯被控對象的新途徑,也是ADRC控制器實際應用上的一次創新。 5.在可編程計算機控制器(PCC)搭建的大時滯溫控實驗平臺上進行實驗,將前饋ADRC控制器和貝加萊專用溫度控制器PIDXH的控制效果進行比較,實驗結果表明前饋ADRC控制器在穩定性、魯棒性等方面都優于PIDXH控制器。 6.研究了吹塑機控制系統解決方案,并在吹塑機上實驗前饋ADRc控制器,得到了良好的控制效果,進一步驗證了算法的可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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本文的目的在于設計一個自適應噪音抵消系統,使其能消除含噪語音信號中的背景噪音,達到提高語音信號質量的目的.主要工作分為兩大部分.本文在第一部分介紹了自適應數字濾波器的基本理論思想,具體闡述了自適應噪聲抵消系統基本原理,并對自適應噪聲抵消系統的指標、抵消性能進行了計算分析.自適應濾波器的算法是整個系統的核心,在第一部分中,對兩種最基本的自適應算法,進行了詳細的介紹和分析,并針對兩種算法的優缺點進行了詳細的比較.這一部分中最關鍵的是對設計的噪聲抵消系統進行計算機仿真,驗證系統設計的合理性和算法的正確性.通過對自適應噪聲抵消器的MATLAB仿真及對仿真圖形的分析,驗證了系統設計和自適應算法的可行性.第二部分主要完成自適應噪聲抵消系統的硬件設計和軟件編程.在第一部分計算機仿真分析的基礎上,利用高速信號處理芯片DSP(TMS320LF2407)設計了一個噪聲干擾抵消系統,在高速信號處理芯片(TMS320LF2407)上開發實現了自適應LMS算法.
標簽: DSP
上傳時間: 2013-06-28
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關于半橋或全橋自舉式浮動柵極驅動的四個中文文檔,為飛兆和IR公司技術文檔,介紹了自舉電路元件的選取及實際問題解決??蓮钠涔倬W中下載。這里集合上傳~
標簽: 驅動
上傳時間: 2013-07-30
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無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量傳感器節點組成,這些節點部署在監測區域內通過無線通信方式,形成的一個多跳自組織的網絡。整個網絡的作用是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中監測對象的信息,并發送給觀察者,可廣泛應用于環境監測、醫療護理、軍事、商業等多個領域。 媒體訪問控制(Medium Access Control,MAC)協議處于無線傳感器網絡協議的物理層和路由層之間,用于在傳感器節點間公平有效地共享通信媒介,對傳感器網絡的性能有較大影響。與傳統無線網絡不同,提高能量效率和可擴展性是無線傳感器網絡MAC協議設計的主要目標。 本文主要闡述基于FPGA對IEEE802.15.4 MAC層功能的實現。首先介紹了無線傳感器網絡的體系結構、MAC協議的設計要求以及已有的MAC層協議,討論了無線傳感器網絡MAC層的主要要求和功能。然后詳細介紹和分析了IEEE802.15.4的MAC協議,并在此基礎上,通過NS2平臺對MAC層協議進行了仿真,研究不同網絡負荷下信道訪問機制的各個參數對吞吐量,丟包率,傳輸延時的影響,分析了隱蔽站問題、確認幀機制。 本文對MAC層中的主要功能,諸如數據收發、幀處理、信道接入方式以及幀檢驗等提出了基于FPGA的硬件解決方法。設計選用硬件描述語言VerilogHDL,在QuartusⅡ中完成模塊的綜合和布局布線,在QuartusⅡ和Modelsim中進行時序仿真驗證,最終下載到自主設計Altera公司的Cyclone開發板中。 對設計的驗證采取的是由里及外的方式,先對系統主模塊的功能進行驗證,然后下載到與CC2430開發板相連接的FPGA中對設計進行驗證測試。驗證流程是功能仿真、時序仿真和板級調試,最終通過測試,驗證了該設計的功能。測試結果表明,該模塊能滿足無線傳感器網絡低速率應用環境的需要,具有優良的擴展性能,達到了預期的設計目標。
上傳時間: 2013-06-14
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