隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的電力電子裝置被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,給電網(wǎng)注入了不可忽視的無功以及諧波電流。 本文首先介紹了諧波的概念和諧波的危害,闡述了諧波問題研究的必要性和緊迫性,并對(duì)諧波抑制的方法作了簡(jiǎn)單的介紹。并在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)有源濾波器和無源濾波器各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及有源濾波器裝置的結(jié)構(gòu)、原理的分析,提出了基于DSP控制器的三相三線制并聯(lián)型有源電力濾波器裝置的設(shè)計(jì)方案。 并聯(lián)有源電力濾波器主電路設(shè)計(jì)是核心環(huán)節(jié)之一。本文在三相三線并聯(lián)型有源電力濾波器數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,通過對(duì)采用空間矢量調(diào)制的有源電力濾波器的工作過程的研究和分析,揭示了主電路各參數(shù)之間的相互關(guān)系。根據(jù)瞬態(tài)電流跟蹤指標(biāo)的要求推導(dǎo)出并聯(lián)APF輸出電感的估算公式。基于對(duì)電流跟蹤誤差矢量的度量,推導(dǎo)出直流側(cè)電容電壓臨界值表達(dá)式。詳細(xì)介紹了輸出濾波器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。 實(shí)時(shí)、高精度的諧波檢測(cè)是有源電力濾波器的重要部分。本文詳細(xì)地介紹了瞬時(shí)無功功率理論,選擇檢測(cè)負(fù)載電流的方式以提取諧波。提出了用滑窗迭代作為低通濾波的數(shù)字算法,以快速分離負(fù)載電流中的基波分量得到諧波指令。以全數(shù)字控制為重點(diǎn),對(duì)電流環(huán)的數(shù)字控制方式,包括數(shù)字PI調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)做出了比較詳細(xì)的分析。 本文用MATLAB/SIMULINK中的電力系統(tǒng)模塊對(duì)有源電力濾波器進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真研究。仿真結(jié)果表明這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有源電力濾波器對(duì)電力系統(tǒng)中的諧波抑制具有較好的效果。 在理論分析和仿真研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于TMS320LF2407A控制的并聯(lián)型電力有源濾波器,對(duì)其控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。研制了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),對(duì)并聯(lián)型電力有源濾波器進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)研究。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本課題來源于企業(yè)委托開發(fā)項(xiàng)目:大功率兩電平矢量控制變頻器的開發(fā)。課題以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)品化開發(fā)為目標(biāo),對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)參數(shù)離線辨識(shí)技術(shù)和控制器進(jìn)行了研究和試驗(yàn)。本人除了參加整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作任務(wù)外,獨(dú)立完成了參數(shù)離線辨識(shí)工作。文章介紹了一種實(shí)用的參數(shù)離線辨識(shí)方法,在綜合各種控制策略基礎(chǔ)上給出了一套基于DSP的數(shù)字化解決方案,通過整機(jī)進(jìn)行了軟硬件調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。為產(chǎn)品化打下一定的基礎(chǔ)。 論文第1章介紹了矢量控制以及坐標(biāo)變換,分析了電動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)矢量控制的影響,通過Matlab仿真了電動(dòng)機(jī)參數(shù)變化對(duì)變頻器輸出的影響。 第2章對(duì)辨識(shí)主要介紹了參數(shù)辨識(shí)的算法,對(duì)感應(yīng)電機(jī)靜態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了化簡(jiǎn),得到各個(gè)參數(shù)與電壓電流之間的關(guān)系方程。通過單相直流試驗(yàn)和單相交流試驗(yàn)辨識(shí)電動(dòng)機(jī)參數(shù)。采用迭代算法計(jì)算出非線性方程的數(shù)值,還介紹了一種基于電壓電流瞬時(shí)值計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的方法。 第3章對(duì)控制器進(jìn)行了研究,對(duì)當(dāng)前比較先進(jìn)的自抗擾控制,自適應(yīng)控制,基于非線性的逆控制等控制策略進(jìn)行了綜述。最后對(duì)基于PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的間接矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并給出了仿真結(jié)果。 第4章介紹了實(shí)驗(yàn)室自主開發(fā)的基于TI公司DSP TMS320F2812的通用交流調(diào)速試驗(yàn)裝置。根據(jù)通用試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)了控制板電路,電源板電路,功率板電路等電路,進(jìn)行了調(diào)試,并應(yīng)用到試驗(yàn)之中,性能達(dá)到要求。 第5章介紹了整個(gè)系統(tǒng)的功能軟件設(shè)計(jì)和功能試驗(yàn)結(jié)果,給出了部分程序流程圖和裝置的基本功能試驗(yàn)波形。 最后就課題的研究進(jìn)行了整體總結(jié),為將來的后續(xù)研究提出建議。
標(biāo)簽: 感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 參數(shù)辨識(shí) 新型控制
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IIR數(shù)字濾波器是沖激響應(yīng)為無限長(zhǎng)的一類數(shù)字濾波器,是電子、通信及信號(hào)處理領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量研究。其中,進(jìn)化算法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器雖然取得了一定的效果,但是其也有自身的一些不足;另外,基于粒子群算法以及人工魚群算法的IIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)也取得了較好的效果。但這些方法都是將多目標(biāo)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題,這種方法是將每個(gè)目標(biāo)賦一個(gè)權(quán)值,然后將這些賦了權(quán)值的目標(biāo)相加,把相加的結(jié)果作為目標(biāo)函數(shù),在此基礎(chǔ)上尋找目標(biāo)函數(shù)的最小值,這樣做造成的問題是可能將其中的任何一種滿足目標(biāo)函數(shù)值最小的情況作為最優(yōu)解,但實(shí)際上得到的不一定是最優(yōu)解。也就是說,單目標(biāo)的方法難以區(qū)分哪一種情況為最優(yōu)解,這樣的尋優(yōu)模型從理論上來說是難以得到最優(yōu)解的。另外,在將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)時(shí),各個(gè)目標(biāo)的權(quán)值難以確定,而且最終只能得到唯一解。針對(duì)這些問題,本文在研究傳統(tǒng)遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃算法以及量子遺傳算法的IIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,將重點(diǎn)研究IIR數(shù)字濾波器的粒子進(jìn)化規(guī)劃優(yōu)化、遺傳多目標(biāo)優(yōu)化以及量子多目標(biāo)優(yōu)化。另外,由于在通信系統(tǒng)中IIR數(shù)字濾波器有廣泛應(yīng)用,并且大量采用FPGA實(shí)現(xiàn),多目標(biāo)優(yōu)化方法得到的濾波器性能也值得驗(yàn)證,因此,對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化方法得到的IIR數(shù)字濾波器系數(shù)進(jìn)行FPGA仿真驗(yàn)證有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 @@ 論文的主要工作及研究成果具體如下: @@ 1.分析IIR數(shù)字濾波器的數(shù)學(xué)模型及其優(yōu)化設(shè)計(jì)的參數(shù);針對(duì)低通IIR數(shù)字濾波器,采用遺傳算法及量子遺傳算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并給出相應(yīng)的仿真結(jié)果及分析。 @@ 2.針對(duì)使用進(jìn)化規(guī)劃算法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器時(shí)容易陷入局部極值的問題,研究粒子進(jìn)化規(guī)劃算法,并將其應(yīng)用于IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì),該算法將粒子群優(yōu)化算法與進(jìn)化規(guī)劃算法相結(jié)合,繼承了粒子群算法局部搜索能力強(qiáng)和進(jìn)化規(guī)劃算法遺傳父代優(yōu)良基因能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。將這種新的粒子進(jìn)化規(guī)劃算法應(yīng)用于IIR低通、高通、帶通、帶阻數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì),顯示了較好的效果。 @@ 3.優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器時(shí),通常將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)的優(yōu)化問題,這種方法雖然設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但是在將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)時(shí),各個(gè)目標(biāo)的權(quán)值難以確定,而且最終只能得到唯一解,不能提供更多的有效解給決策者。針對(duì)常 用基于單目標(biāo)優(yōu)化算法的不足,在分析IIR數(shù)字濾波器優(yōu)化模型和待優(yōu)化參數(shù)的基礎(chǔ)上,本文研究遺傳算法的IIR數(shù)字濾波器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,該方法將多個(gè)目標(biāo)值直接映射到適應(yīng)度函數(shù)中,通過比較函數(shù)值的占優(yōu)關(guān)系來搜索問題的有效解集,使用這種方法可以求得一組有效解,并且將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)的優(yōu)化方法得到的唯一解也能被包括在這一組有效解中。@@ 4.將量子遺傳算法應(yīng)用于IIR數(shù)字濾波器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),研究量子遺傳算法的IIR數(shù)字濾波器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并將優(yōu)化結(jié)果與傳統(tǒng)遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化方法進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果表明,在對(duì)同一種濾波器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),使用該方法得到的結(jié)果通帶波動(dòng)更小,過渡帶更窄,阻帶衰減也更大。 @@ 5.針對(duì)IIR數(shù)字濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)問題,在對(duì)IIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,分別采用遺傳多目標(biāo)優(yōu)化方法量子多目標(biāo)方法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的系數(shù),然后針對(duì)兩組系數(shù)進(jìn)行了FPGA( Field-Programmable GateArray,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)仿真驗(yàn)證,并對(duì)兩種結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。 @@關(guān)鍵詞:IIR數(shù)字濾波器;優(yōu)化設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: FPGA IIR 數(shù)字濾波器
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ZORAN第九代單芯片DVD方案ZR36966原理圖,電路圖.
上傳時(shí)間: 2013-06-04
上傳用戶:Altman
極值型中值濾波算法在高噪聲率下的濾波效果不是很好,主要原因有以下兩個(gè):首先,濾波窗口中過多的噪聲點(diǎn)會(huì)使窗口中的點(diǎn)在排序時(shí)產(chǎn)生中值偏移;其次是高噪聲率環(huán)境下,可能序列中值本身就是是噪聲點(diǎn)。對(duì)此,本文提出
上傳時(shí)間: 2013-06-26
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工業(yè)X-CT(X-ray Computed Tomography)無損檢測(cè)技術(shù)是以不損傷或者破壞被檢測(cè)對(duì)象的一種高新檢測(cè)技術(shù),被譽(yù)為最佳的無損檢測(cè)手段,在無損檢測(cè)領(lǐng)域日益受到人們的青睞。近年來,各國(guó)都在投入大量的人力、物力對(duì)其進(jìn)行研究與開發(fā)。 目前,工業(yè)CT主要采用第二代和第三代掃描方式。在工業(yè)CT第三代掃描方式中,掃描系統(tǒng)僅作“旋轉(zhuǎn)”運(yùn)動(dòng),控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。對(duì)此,我國(guó)已取得了可喜的成績(jī)。然而,對(duì)工業(yè)CT系統(tǒng)中的二代掃描運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),即針對(duì)“平移+旋轉(zhuǎn)”運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)的研究,我國(guó)已有采用,但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還存在較大的差距。二代掃描方式與其它掃描方式相比,具有對(duì)被檢物的尺寸沒有要求,且能夠?qū)Ω信d趣的檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行局部掃描的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)X光源的射線出束角較小(一般小于20°),因此在工業(yè)X-CT系統(tǒng)主要采用二代掃描運(yùn)動(dòng)控制。有鑒于此,本論文結(jié)合有關(guān)科研項(xiàng)目,開展了工業(yè)X-CT二代掃描控制系統(tǒng)的研究。 論文首先介紹了工業(yè)X-CT系統(tǒng)的工作原理和各種掃描運(yùn)動(dòng)控制方式的特點(diǎn),闡述了開展二代掃描控制的研究目的和意義。其次,根據(jù)二代掃描控制的特點(diǎn),提出了“在優(yōu)先滿足工業(yè)X-CT二代掃描控制的基礎(chǔ)上,力求實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)X-CT掃描運(yùn)動(dòng)的通用控制,使其能同時(shí)支持一、三代掃描方式”的設(shè)計(jì)思想。據(jù)此,研究確立了基于單片機(jī)AT89LV52及FPGA芯片EP1C3T100C8的運(yùn)動(dòng)控制架構(gòu),以實(shí)現(xiàn)二代掃描控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。論文詳細(xì)介紹了可編程邏輯器件FPGA的工作原理和開發(fā)流程,并對(duì)其相關(guān)開發(fā)環(huán)境QuartusII4.1作了闡述。結(jié)合運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了各功能模塊的具體設(shè)計(jì)過程,給出了相關(guān)的設(shè)計(jì)原理框圖和實(shí)際運(yùn)行波形。并制作了相應(yīng)的PCB板,調(diào)試了整個(gè)硬件控制系統(tǒng)。最后,論文還詳細(xì)研究了利用VisualC++6.0來完成上位機(jī)控制軟件的設(shè)計(jì),給出了運(yùn)動(dòng)控制主界面及掃描運(yùn)動(dòng)控制功能軟件設(shè)計(jì)的流程圖。 論文對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用的經(jīng)濟(jì)型的開環(huán)控制技術(shù)所帶來的不利影響,分析研究了增加步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分?jǐn)?shù)以提高掃描精度的可能性,并對(duì)所研究的控制系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的一些問題及解決方案作了簡(jiǎn)要的分析,提出了一些完善方法。
標(biāo)簽: FPGA X-CT 工業(yè) 掃描控制
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文討論工業(yè)廢水中和處理中pH值的控制方法。由于中和反應(yīng)中pH值的變化是一個(gè)嚴(yán)重非線性的過程,pH值控制被公認(rèn)為世界上的控制難題之一,在此運(yùn)用了ARM技術(shù)和模糊控制來解決這一難題。 論文首先介紹了工業(yè)廢水處理中酸堿度控制的現(xiàn)狀、存在的問題,并提出了基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。其次詳細(xì)研究了當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展,深入探討了ARM嵌入式處理器的特點(diǎn)、應(yīng)用及體系結(jié)構(gòu),并著重介紹了本文所使用的LPC2131微處理器。然后針對(duì)pH的非線性特點(diǎn)做了分析并設(shè)計(jì)了以INA116為核心元件的pH測(cè)量電路。在廣泛閱讀和全面深入總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,了解了模糊控制的一些關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)出了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。 硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)為本論文的重點(diǎn)內(nèi)容。硬件設(shè)計(jì)包括:電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、Flash存儲(chǔ)器、SDRAM存儲(chǔ)器、JTAG電路、串行通信電路、LCD模塊設(shè)計(jì)、A/D變換模塊、PWM電磁閥驅(qū)動(dòng)電路;軟件設(shè)計(jì)除了為硬件提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序外,最重要的是用C語言實(shí)現(xiàn)了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)中上位機(jī)和下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊采用RS-232方式,下位機(jī)采用C語言編程、ADS1.2開發(fā),上位機(jī)采用Delph17.0進(jìn)行設(shè)計(jì)。 論文的最后對(duì)全文的主要研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié),指出了設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及存在的不足之處,給出了主要研究結(jié)論和今后的研究方向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)基本上達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所給出的性能指標(biāo),證明了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和合理性,很好地解決了pH值控制中的非線性問題。與傳統(tǒng)控制方法相比較,本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制效果良好。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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AD636是美國(guó)AD公司生產(chǎn)的單片真有效值,直流轉(zhuǎn)換器,可用于對(duì)交流電壓的有效值進(jìn)行測(cè)量.文中敘述了該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理,給出了一種4量程真有效值數(shù)字電壓/電平表的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)方案.
上傳時(shí)間: 2013-06-08
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39839電感量計(jì)算小巧實(shí)用的綠色軟件,根據(jù)輸入的線圈長(zhǎng)度、線圈直徑、導(dǎo)線直徑、線圈匝數(shù)及工作頻率快速計(jì)算出電感量、自分布電容、空載Q值、自諧振頻率
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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數(shù)字通信系統(tǒng)中,在實(shí)際信道上傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí),由于信道傳輸特性不理想及噪聲的影響,接收端所收到的數(shù)字信號(hào)不可避免地會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。為了減小誤碼率,提高接收質(zhì)量,必須采用差錯(cuò)控制編碼。對(duì)于數(shù)字視頻通信系統(tǒng)這類高碼率,高要求的系統(tǒng),為了提供優(yōu)良的圖象質(zhì)量,采用差錯(cuò)控制編碼尤為重要。 本文采用的DVB-T系統(tǒng)差錯(cuò)控制技術(shù)是針對(duì)于數(shù)字視頻通信而設(shè)計(jì)的,提出了糾錯(cuò)編碼結(jié)合交織技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案,即RS(204,188,8)截短碼、卷積交織、卷積碼三種技術(shù)的級(jí)聯(lián)。各技術(shù)中的參數(shù)設(shè)計(jì)為輸入的MPEG-2傳輸流(TS流)提供了便利,在編碼后可以保持傳輸流的幀結(jié)構(gòu)和同步字節(jié)不改變,使接收端的同步捕獲和同步跟蹤成為可能。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了差錯(cuò)控制技術(shù),DVB-T系統(tǒng),以及硬件實(shí)現(xiàn)所用到的FPGA實(shí)現(xiàn)方法。然后分別研究RS碼、卷積交織、卷積碼的編解碼原理,并提出了三類技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)方案。其中,重點(diǎn)論述了RS碼解碼的硬件實(shí)現(xiàn)。將RS碼解碼分為四個(gè)模塊:伴隨式計(jì)算,BM迭代,錢搜索和錯(cuò)誤值計(jì)算,分別講述每個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)方案并給出仿真結(jié)果。最后,將該差錯(cuò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于一個(gè)輸出速率恒定的實(shí)際數(shù)字視頻通信系統(tǒng)中,按系統(tǒng)需要,加入了接口電路和速率控制的設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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