本文主要的研究為對轉(zhuǎn)永磁無刷直流電動機控制問題,對轉(zhuǎn)永磁無刷直流電動機在艦船、水下航行器等對轉(zhuǎn)推進(jìn)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前景。它具有無刷直流電動機的一切優(yōu)點:功率密度大、調(diào)速性能好、運行效率高、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護(hù)方便等等。其與普通的永磁無刷直流電動機的差別僅僅在于原來靜止的電樞部分和旋轉(zhuǎn)的永磁體部分都可以相對于靜止部分旋轉(zhuǎn),即有兩個轉(zhuǎn)子,根據(jù)作用力與反作用力的原理,兩個轉(zhuǎn)子受到的電磁轉(zhuǎn)矩在任意時刻都是大小相等、方向相反的。因此兩個轉(zhuǎn)子必將沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)。 論文主要工作和創(chuàng)新點如下: 1)介紹了對轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機與普通永磁無刷直流電機的區(qū)別、優(yōu)點及應(yīng)用,詳細(xì)分析了其工作原理,并建立對轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機本體的數(shù)學(xué)模型,接著利用MATLAB/Simulink建立對轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機的仿真模型。 2)研究了無位置傳感器對轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機的控制方法。采用基于DSP的三次諧波過零點檢測方法來檢測電機轉(zhuǎn)子的位置與轉(zhuǎn)速,采用數(shù)字鎖相環(huán)對三次諧波過零點進(jìn)行90°延遲: 3)控制系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制,即速度環(huán)與電流環(huán)來組成調(diào)速控制系統(tǒng),其中速度環(huán)采用了基于改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID自適應(yīng)控制,電流環(huán)采用滯環(huán)控制,并對整個系統(tǒng)進(jìn)行仿真。 4)在仿真研究的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)行了以TMS320I~F2407A的DSP芯片為控制核心的無位置傳感器對轉(zhuǎn)永磁無刷直流電機數(shù)字控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。
上傳時間: 2013-04-24
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便攜式B型超聲診斷儀具有無創(chuàng)傷、簡便易行、相對價廉等優(yōu)勢,在臨床中越來越得到廣泛的應(yīng)用。它將超聲波技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、機械設(shè)計與制造及生物醫(yī)學(xué)工程等技術(shù)融合在一起。開展該課題的研究對提高臨床診斷能力和促進(jìn)我國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。 便攜式B型超聲診斷儀由人機交互系統(tǒng)、探頭、成像系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)構(gòu)成。其基本工作過程是:首先人機交互系統(tǒng)接收到用戶通過鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的命令,然后成像系統(tǒng)根據(jù)命令控制探頭發(fā)射超聲波,并對回波信號處理、合成圖像,最后通過顯示系統(tǒng)完成圖像的顯示。 成像系統(tǒng)作為便攜式B型超聲診斷儀的核心對圖像質(zhì)量有決定性影響,但以前研制的便攜式B型超聲診斷儀的成像系統(tǒng)在三個方面存在不足:第一、采用的是單片機控制步進(jìn)電機,控制精度不高,導(dǎo)致成像系統(tǒng)采樣不精確;第二、采用的數(shù)字掃描變換算法太粗糙,影響超聲圖像的分辨率;第三、它的CPU多采用的是51系列單片機,測量速度太慢,同時也不便于系統(tǒng)升級和擴(kuò)展。 針對以上不足,提出了基于FPGA的B型超聲成像系統(tǒng)解決方案,采用Altera公司的EP2C5Q208C8芯片實現(xiàn)了步進(jìn)電機步距角的細(xì)分,使電機旋轉(zhuǎn)更勻速,提高了采樣精度;提出并采用DSTI-ULA算法(Uniform Ladder Algorithm based on Double Sample and Trilinear Interotation)在FPGA內(nèi)實現(xiàn)數(shù)字掃描變換,提高了圖像分辨率;人機交互系統(tǒng)采用S3C2410-AL作為CPU,改善了測量速度和系統(tǒng)的擴(kuò)展性。 通過對系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計、制作,軟件的編寫、調(diào)試,結(jié)果表明,本文所設(shè)計的便攜式B型超聲成像系統(tǒng)圖像分辨率高、測量速度快、體積小、操作方便。本文所設(shè)計的便攜式B型超聲診斷儀可在野外作業(yè)和搶險(諸如地震、抗洪)中發(fā)揮作用,同時也可在鄉(xiāng)村診所中完成對相關(guān)疾病的診斷工作。
上傳時間: 2013-05-18
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論文通過分析國內(nèi)外數(shù)字水印的發(fā)展現(xiàn)狀,針對目前市場上假冒偽劣商品泛濫的實際問題,介紹了一種基于ARM9(S3C2410X)的數(shù)字水印商標(biāo)檢測儀的設(shè)計。 為了選擇魯棒性好的數(shù)字水印提取算法,論文介紹了用MATLAB對離散余弦變換、小波變換和基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法的仿真過程,包括三種檢測算法在無噪聲且無攻擊、有噪聲、濾波以及RST攻擊(旋轉(zhuǎn)、放縮、平移)等情況。通過仿真結(jié)果的對比,最后選擇了基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法作為商標(biāo)檢測儀數(shù)字水印的提取算法。 在商標(biāo)檢測儀的軟硬件實現(xiàn)過程中,論文首先介紹了檢測儀的硬件設(shè)計,包括ARM9處理芯片及其外圍擴(kuò)展電路,采集設(shè)備,人機接口等部分。然后研究了基于ARM9的關(guān)于Bootload啟動代碼的引導(dǎo)以及Linux操作系統(tǒng)的移植,并建立了嵌入式交叉編譯環(huán)境,為檢測儀的設(shè)計和研究構(gòu)建了一個良好的平臺。在軟件設(shè)計方面,主要介紹了用C語言實現(xiàn)基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法,其中包括小波變換、離散余弦變換、Zigzag排列和相關(guān)檢測程序等,另外,論文還對數(shù)字水印商標(biāo)檢測儀的圖像采集、人機交互、終端顯示等程序的設(shè)計方法進(jìn)行了論述。
標(biāo)簽: ARM 數(shù)字水印 商標(biāo) 儀的設(shè)計
上傳時間: 2013-07-02
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汽車黑匣子(又稱汽車行駛記錄儀)是一種使用在汽車上的數(shù)字式電子記錄裝置。這種裝置能對車輛的行駛速度、時間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄存儲并可通過接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出。汽車行駛記錄儀的使用,對抑制疲勞駕駛、車輛超速等交通違章、約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定具有重要的作用。本文根據(jù)汽車行駛記錄儀國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19056-2003,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)設(shè)計了一種具有音視頻處理功能的汽車黑匣子,采用的是三星公司的S3C2440 32位ARM處理器和Linux操作系統(tǒng),同時為了使汽車黑匣子能更方便地與上位機之間進(jìn)行通訊,本系統(tǒng)采用了USB Mass Storage設(shè)備來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。 論文首先介紹了汽車黑匣子的研究背景,并對國內(nèi)外汽車黑匣子的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概括,在此基礎(chǔ)上提出了本課題需要完成的目標(biāo)。接下來,論文闡述了系統(tǒng)總體設(shè)計的構(gòu)思以及各個功能模塊不同方案優(yōu)劣的比較,給出了最后的設(shè)計方案,并建立了系統(tǒng)的開發(fā)平臺。在硬件設(shè)計方面詳細(xì)地介紹了各主要功能部件及電路的設(shè)計和特點。在軟件設(shè)計單元介紹了Linux操作系統(tǒng)和Bootloader的特點,并給出了系統(tǒng)軟件的各模塊程序設(shè)計。在文件系統(tǒng)設(shè)計部分,論文討論了在NandFlash中建立FAT文件系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。最后通過Linux下USB Mass Storage設(shè)備驅(qū)動的設(shè)計和調(diào)試,實現(xiàn)汽車黑匣子記錄的數(shù)據(jù)通過USB接口與PC機或PDA之間的通信。 本文在結(jié)束處對整個課題作出總結(jié),并指出在本系統(tǒng)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上性能還可以進(jìn)一步改善和改進(jìn)的地方。
上傳時間: 2013-05-27
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FPGA器件在通信、消費類電子等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛,隨著FPGA規(guī)模的增大、功能的加強對時鐘的要求也越來越高。在FPGA中嵌入時鐘發(fā)生器對解決該問題是一個不錯的選擇。本論文首先,描述并分析了電荷泵鎖相環(huán)時鐘發(fā)生器的體系結(jié)構(gòu)、組成單元及各單元的非理想特性;然后討論并分析了電荷泵鎖相環(huán)的小信號特性和瞬態(tài)特性;并給出了電荷泵鎖相環(huán)器件參數(shù)的計算表達(dá)式。其次,研究了環(huán)形振蕩器和鎖相環(huán)的相位噪聲特性。由于噪聲性能是時鐘發(fā)生器設(shè)計中的關(guān)鍵指標(biāo),本工作對此進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。相位噪聲和抖動是衡量時鐘信號的兩個主要指標(biāo)。文中從理論上推導(dǎo)了一階鎖相環(huán)的噪聲特性,并建立了由噪聲分析抖動和由抖動分析噪聲的解析表達(dá)式關(guān)系,并討論了環(huán)路低噪聲設(shè)計的基本原則。在前面討論和分析的基礎(chǔ)上,利用Hynix0.35umCMOS工藝設(shè)計了200MHz電荷泵鎖相環(huán)時鐘發(fā)生器,并進(jìn)行了仿真。設(shè)計中環(huán)形振蕩器的延遲單元采用replica偏置結(jié)構(gòu),把延遲單元輸出擺幅限定在確定范圍,尾電流源采用cascode結(jié)構(gòu),增強電路對電源和襯底噪聲的抑制作用。通過增加限流管,改善電荷泵中的開關(guān)的非理想特性。
標(biāo)簽: FPGA 200 MHz 內(nèi)嵌
上傳時間: 2013-04-24
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高端濕熱環(huán)境試驗箱的溫濕度控制器有著如下特點:①、人機接口模塊大多采用彩色液晶屏和觸摸屏;②、控制器存儲容量大,可存儲大量溫濕度數(shù)據(jù);⑧、溫濕度數(shù)據(jù)測量精度高;④、溫濕度控制精度高,具有自調(diào)整能力,可根據(jù)試驗條件的變化調(diào)節(jié)控制器內(nèi)部參數(shù)。⑤、輔助功能多,如RS232串口通訊、USB通訊、以太網(wǎng)通訊等,方便和PC機的連接。此種類型的溫濕度控制器國內(nèi)生產(chǎn)較少。 本文在綜述國內(nèi)溫濕度控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了基于ARM9芯片的高性能溫濕度控制的設(shè)計方法。本文主要針對以下幾個方面進(jìn)行了研究:研究試驗箱內(nèi)熱力學(xué)過程并建立溫濕度控制系統(tǒng)的簡化數(shù)學(xué)模型;分析溫濕度控制箱的控制方法,選擇合理的溫濕度測量方案,提出了減少誤差的方法;分析溫濕度控制器的功能需求,完成了基于ARM的溫濕度控制器的硬件設(shè)計和調(diào)試;選擇了溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法,并在設(shè)計的硬件平臺上實現(xiàn);最后對控制效果進(jìn)行了試驗分析。 本論文各章節(jié)主要內(nèi)容概述如下: 第1章綜述了濕熱環(huán)境試驗設(shè)備技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)展,提出了課題的研究內(nèi)容、難點和創(chuàng)新點。 第2章分析了濕熱環(huán)境試驗箱溫濕度控制的控制算法,分析了被控空氣的熱力學(xué)過程,得出簡化數(shù)學(xué)模型。 第3章對溫度、濕度測量系統(tǒng)及其誤差消除方法進(jìn)行分析,提出基于AD7711的高精度溫濕度測量方案。 第4章分析溫濕度控制器的需求,完成溫濕度控制器硬件平臺的設(shè)計。 第5章研究溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法,在硬件平臺上實現(xiàn)PID繼電自整定算法。 第6章對溫濕度控制的實際控制效果進(jìn)行試驗分析。 第7章總結(jié)與展望。
上傳時間: 2013-04-24
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論文討論了中壓電力線載波通信(MV-PLC)的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景,介紹了其技術(shù)特點和所面臨的問題。針對當(dāng)前中壓電力線載波芯片的開發(fā)狀況,提出了基于OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)的中壓電力線載波通信的技術(shù)優(yōu)勢和其Modem芯片開發(fā)的重要性。 針對國內(nèi)中壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu),根據(jù)現(xiàn)有的研究成果,分析了中壓電力線信道的傳輸特性,包括阻抗特性,噪聲特性和衰減特性。闡述了OFDM的基本原理、優(yōu)缺點和其中的關(guān)鍵技術(shù),分析了OFDM系統(tǒng)組成模型及參數(shù)選取原則。針對中壓電力線信道噪聲特點,提出了基于OFDM的中壓電力線載波Modem芯片的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)實現(xiàn)方案,并建立了系統(tǒng)MATLAB定點仿真模型。通過分析定點仿真結(jié)果,給出了該OFDM系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù),并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)中部分模塊(主要包括IFFT/FFT模塊、數(shù)字上變頻模塊和同步模塊)的FPGA實現(xiàn)結(jié)構(gòu)(用Verilog硬件描述語言設(shè)計),并對這些模塊進(jìn)行了功能驗證。 最后,搭建仿真平臺,對整個系統(tǒng)進(jìn)行了前端EDA仿真驗證。利用低壓電力線環(huán)境,對所設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行了FPGA板級的調(diào)試,并對測試的結(jié)果進(jìn)行了分析。驗證了系統(tǒng)的FPGA設(shè)計,并提出了MV-PLC OFDM系統(tǒng)中存在一些問題及系統(tǒng)需要改進(jìn)之處。
標(biāo)簽: OFDM 中壓 電力線通信 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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針對室內(nèi)CCD交匯測量的試驗環(huán)境,通過添加輔助光源照明,在基于CCD立靶測量原理的條件下,分析了室內(nèi)立靶影響捕獲率的原因,并建立了室內(nèi)立靶的捕獲率模型。該模型能夠為室內(nèi)立靶測量系統(tǒng)的捕獲率計算和研究提供依據(jù)。同時,對立靶捕獲率進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)的捕獲率能夠達(dá)到90%。
上傳時間: 2013-10-17
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分析了ZCS PWM DC/DC變換器電路的工作原理,探討了主要參數(shù)的設(shè)定,并建立了基于Matlab的仿真模型,通過選擇參數(shù)對仿真模型和程序進(jìn)行校核和調(diào)試.
上傳時間: 2013-11-02
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在假設(shè)并網(wǎng)光伏電站各交流器件的輸出和輸入變量只含有基波分量的前提下,提出了一種利用相量法和受控源法模擬并網(wǎng)光伏電站電能轉(zhuǎn)換及傳輸系統(tǒng)特性的方法,并建立了包含光伏陣列,具有最大功率跟蹤功能的逆變器、變壓器及控制系統(tǒng)的并網(wǎng)光伏電站整體仿真模型。通過采用國內(nèi)某地并網(wǎng)光伏電站的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行的仿真驗證及誤差分析可知,所提出的光伏電站模擬方法和數(shù)學(xué)模型是有效的。
標(biāo)簽: 并網(wǎng)光伏 動態(tài)建模 仿真分析 電站
上傳時間: 2013-10-30
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