隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設(shè)計復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等因素日益成為制約其發(fā)展的瓶頸。而電力電子結(jié)構(gòu)塊(PEBB)正是為解決以上問題而提出的方法。因此研究利用PEBB來組建功率變換器具有一定的優(yōu)勢和重要的意義。 本文將電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域先進(jìn)的、成熟的集成相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)集成中,對電力電子系統(tǒng)集成中的操作系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行了研究。 將電力電子系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對于功率部分,采用分立元件設(shè)計了一個半橋PEBB,包括主電路、保護(hù)電路、驅(qū)動電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做為PEBB的數(shù)字通信接口。對于通用控制部分,選用具有高性價比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元,輔以相應(yīng)的外圍電路。采用USB主機(jī)控制芯片使其具有類似USB主機(jī)的功能,實現(xiàn)與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設(shè)計上引入實時操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ,采用多任務(wù)系統(tǒng)的形式,滿足電力電子操作系統(tǒng)實時性的要求。然后,用兩個半橋PEBB和一個通用控制器組成了一個單相全橋電壓逆變器,分析和解決PEBB之間的同步等問題。最后給出并分析了實驗結(jié)果。 通過上述工作,驗證了PEBB對解決當(dāng)前電力電子技術(shù)系統(tǒng)集成問題的可行性,為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-12
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軌道電路是列車運行實現(xiàn)自動控制和遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)設(shè)備之一,鐵路信號系統(tǒng)是保證運輸安全的基礎(chǔ)設(shè)施,是實現(xiàn)鐵路統(tǒng)一指揮調(diào)度,保證列車運行安全、提高運輸效率和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備,也是鐵路信息化的重要技術(shù)領(lǐng)域。 基于ARM與DSP的鐵路信號測試儀主要作用是及時測試鐵路信號狀況,反映鐵路運行的情況。開發(fā)此套系統(tǒng)是集測試25Hz相敏軌道電路的電壓自動記錄儀以及相位差監(jiān)測儀、ZPW-2000A的載頻與低頻測試功能于一體,是性價比較高、功能齊全的監(jiān)測管理系統(tǒng),它發(fā)揮了ARM控制性好與DSP計算速度快的優(yōu)勢,實現(xiàn)了互補(bǔ)。由于采用的主要是集成芯片,所以體積小,重量輕,功耗低和便于攜帶,便于現(xiàn)場檢測。在滿足要求的前提下,為降低開發(fā)成本提高可靠性,CPU采用LPC2210的ARM7芯片。為使測試儀直觀、操作簡便,系統(tǒng)提供了良好的人機(jī)界面,包括顯示,按鍵操作等。 論文對FFT以及相關(guān)算法進(jìn)行了分析和Matlab仿真;論文中給出了時鐘電路、LCD電路、數(shù)據(jù)存儲器Flash、JTAG等各功能模塊的設(shè)計原理,完成了硬件電路設(shè)計;系統(tǒng)軟件設(shè)計遵循模塊化、自頂向下的設(shè)計思路。在軟件設(shè)計方面,首先采用的是傳統(tǒng)主循環(huán)控制方法,功能上主要實現(xiàn)了A/D采樣程序、LCD顯示程序、數(shù)據(jù)存儲程序等的設(shè)計,對兩路25Hz信號電壓相位差的計算,其誤差不人于1度。為了改善系統(tǒng)性能提高系統(tǒng)的實時性,系統(tǒng)中引入實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,也有利于代碼移植及系統(tǒng)功能擴(kuò)展。
標(biāo)簽: ARM DSP 鐵路信號 試儀設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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提出了一種基于PLC的四相步進(jìn)電機(jī)控制的方法,介紹了控制系統(tǒng)的設(shè)計方案及其軟硬件的實現(xiàn)方法。實現(xiàn)對四相步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制、正反轉(zhuǎn)控制、以及步數(shù)控制。提出設(shè)計總體方案,詳細(xì)闡述了驅(qū)動電路組成。方
標(biāo)簽: PLC 步進(jìn)電機(jī) 控制方法
上傳時間: 2013-04-24
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隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴(yán)重,極大地危害了電力設(shè)備的安全運行。電網(wǎng)中的諧波成份非常復(fù)雜,因此諧波的檢測分析,是消除或降低諧波污染的前提。 通過大量資料的收集、閱讀及相關(guān)技術(shù)的研究,本文分析了嵌入式系統(tǒng)在電力系統(tǒng)測控中的應(yīng)用優(yōu)勢,設(shè)計了以ARM7TDMI內(nèi)核處理器LPC2214為核心的電網(wǎng)諧波檢測分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)三相電壓、電流的諧波檢測與分析,包括電量數(shù)據(jù)采集和諧波分析兩個部分。詳細(xì)分析了諧波檢測分析系統(tǒng)的工作原理,明確了系統(tǒng)功能需求,對系統(tǒng)各模塊進(jìn)行了設(shè)計,通過多路同步采集將電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng),在處理器中完成數(shù)據(jù)倒序處理和快速傅立葉變換等相關(guān)的運算處理工作,可以得到各次諧波含量。 通過文中設(shè)計的硬件同步電路,可以準(zhǔn)確獲得電網(wǎng)信號三相電壓與電流周期,通過同步采樣的方法,消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)的誤差。結(jié)合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點,為了減小響應(yīng)時間,提高運算速度,采用了實序列快速傅立葉變換對數(shù)據(jù)的整合運算,即通過一次快速傅立葉變換運算,完成各相電流與電壓兩組數(shù)據(jù)從時域到頻域的轉(zhuǎn)換,并分析得到頻域幅值和時域幅值之間的線性關(guān)系,避免了傅立葉反變換運算,提高了運算速度,實現(xiàn)諧波的準(zhǔn)確檢測。 最后經(jīng)過樣機(jī)測試證明,本文設(shè)計的電網(wǎng)諧波檢測與分析系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、可靠的實現(xiàn)諧波含量的檢測與分析。
標(biāo)簽: ARM 電網(wǎng)諧波 檢測 分
上傳時間: 2013-07-10
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(臺達(dá))開關(guān)電源基本原理與設(shè)計介紹,比較實用
標(biāo)簽: 開關(guān)電源
上傳時間: 2013-06-15
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高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程,是由ISO開發(fā),面向比特的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,具有差錯檢測功能強(qiáng)大、高效和同步傳輸?shù)牡忍攸c,是通信領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的協(xié)議之一。隨著大規(guī)模電路的集成度和工藝水平不斷提高,ARM處理器上的高級數(shù)據(jù)鏈路控制器外設(shè),幾乎涵蓋了HDLC規(guī)程常用的大部分子集。利用ARM芯片對HDLC通信過程進(jìn)行控制,將具有成本低廉、靈活性好、便于擴(kuò)展為操作系統(tǒng)下的應(yīng)用程序等優(yōu)點。本文在這一背景下,提出了在ARM下實現(xiàn)鏈路層傳輸?shù)姆桨?,在方案中實現(xiàn)了基于HDLC協(xié)議子集的簡單協(xié)議。 本文以嵌入式的高速發(fā)展為背景,對基于ARM核微處理器的鏈路層通信規(guī)程進(jìn)行研究,闡述了HDLC幀的結(jié)構(gòu)、特點和工作原理,提出了在ARM芯片上實現(xiàn)HDLC規(guī)程的兩種方法,同時給出其設(shè)計方案、關(guān)鍵代碼和調(diào)試方法。其中,重點對無操作系統(tǒng)時中斷模式下,以及基于操作系統(tǒng)時ARM芯片上實現(xiàn)HDLC規(guī)程的方法進(jìn)行了探討設(shè)計。
標(biāo)簽: ARM 高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程
上傳時間: 2013-08-04
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隨著海洋勘測技術(shù)的發(fā)展,研制高性能的海洋測流儀器越來越重要。多普勒聲學(xué)海流剖面儀就是一種非常重要的用來測量海流速度的儀器。在調(diào)試多普勒聲學(xué)海流剖面儀的過程中,多普勒聲學(xué)海流剖面儀信號模擬器是很重要的設(shè)備,它是數(shù)字模擬技術(shù)與多普勒聲學(xué)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它通過模擬的方法產(chǎn)生聲學(xué)海流剖面儀回波信號,以便在不具備實際海洋情況的條件下,可以在實驗室環(huán)境中對聲學(xué)海流剖面儀的樣機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。在此情況下,本文研制了一種聲學(xué)海流剖面儀信號模擬器,并對聲學(xué)海流剖面儀回波信號接收過程中使用的算法進(jìn)行了研究。 本文首先比較了多普勒聲學(xué)海流剖面儀的發(fā)射信號與接收信號之間的關(guān)系,分析了產(chǎn)生多普勒頻移的原因。選用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)生成多普勒聲學(xué)海流剖面儀調(diào)試所需要的回波信號o DDS技術(shù)克服了傳統(tǒng)信號源的頻率精度不高和頻率不穩(wěn)等問題。本文選用專用DDS芯片AD9833來實現(xiàn)回波信號的產(chǎn)生,利用ARM嵌入式技術(shù)對輸出信號進(jìn)行控制。 信號模擬器以S3C2410處理器為核心構(gòu)建了硬件平臺,采用核心板與擴(kuò)展板相結(jié)合的硬件結(jié)構(gòu)。核心板主要包括了存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口和各種通訊接口。其主要功能是存儲大量數(shù)據(jù)信號和通訊功能;擴(kuò)展電路包括了16路DDS信號輸出及信號調(diào)理電路,可以通過軟件來配置16路信號相應(yīng)的工作狀態(tài)及選擇信號輸出形式。硬件設(shè)計預(yù)留了一定數(shù)量的I/O接口以備將來擴(kuò)展之用。 建立嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境;并分析BootLoader啟動機(jī)制,移植VIVI;通過配置內(nèi)核相關(guān)文件,移植Linux2.4.18內(nèi)核到模擬器系統(tǒng);編寫16路DDS的驅(qū)動程序;設(shè)計了模擬器的上位機(jī)通訊程序及用應(yīng)程序;對系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件調(diào)試,調(diào)試結(jié)果表明模擬器完全能夠模擬聲學(xué)海流剖面儀的回波信號。 最后,結(jié)合回波信號形式,采用基帶解調(diào)、復(fù)相關(guān)等技術(shù)對接收回波信號所使用的算法進(jìn)行了研究,估算出多普勒頻移,配合了調(diào)試海流剖面儀樣機(jī)工作的進(jìn)行。該模擬器不但可以模擬回波信號,還可以作為發(fā)射信號來用,大大提高了模擬器的實用性。關(guān)鍵詞:聲學(xué)海流剖面儀;S3C2410; AD9833;嵌入式Linux;回波信號
標(biāo)簽: ARM 聲學(xué) 信號模擬器 信號處理
上傳時間: 2013-04-24
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自上個世紀(jì)九十年代以來,我國著名學(xué)者、現(xiàn)中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)陳難先教授等人使用無窮級數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的應(yīng)用物理中的逆問題,例如費米體系逆問題、信號處理等,開創(chuàng)了應(yīng)用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學(xué)中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年得到了世界著名的《NATURE》雜志的整版專評與高度評價。華僑大學(xué)蘇武潯、張渭濱教授等則把Mobius變換的方法應(yīng)用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數(shù)的逆變換運算,得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號的各種常用波形的信號展開;并求得了與各種常用波形信號函數(shù)族相正交的函數(shù)族,以用于各展開系數(shù)的計算與信息的解調(diào);而后把它們應(yīng)用到通信系統(tǒng)中,提出了一種新的通信系統(tǒng),即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 在新型通信系統(tǒng)中,把這種正交函數(shù)族應(yīng)用于系統(tǒng)的相干調(diào)制解調(diào)中,取代傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中調(diào)制解調(diào)所采用的三角正交函數(shù)族。正是這種正交函數(shù)族使得通信系統(tǒng)的傳輸性能大大提高,保密性加強(qiáng),而且正交函數(shù)族產(chǎn)生很方便。 本文從軟件仿真和硬件實現(xiàn)兩個方面對Chen-Mobius通信系統(tǒng)進(jìn)行了驗證。首先,利用MATLAB軟件構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng),通過計算機(jī)編程,對Chen-Mobius單路、四路和八路的數(shù)字通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,對該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯誤概率進(jìn)行了計算,并繪出了信噪比-錯誤概率曲線;其次,在QuartusⅡ軟件平臺上,利用VHDL語言文本輸入和原理圖輸入的方法構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng),對該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,包括設(shè)計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等;再次,在QuartusⅡ軟件仿真的基礎(chǔ)上,在Altera公司的Stratix GX芯片上,實現(xiàn)了硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn);最后,從MATLAB軟件仿真和硬件實現(xiàn)的結(jié)果出發(fā),通過分析系統(tǒng)的性能,簡單展望了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景。 本文通過軟件仿真得到了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的信噪比-錯誤概率曲線,從理論上驗證了該系統(tǒng)的強(qiáng)的抗干擾能力;利用FPGA完成了系統(tǒng)的硬件實現(xiàn),從實際上驗證了該系統(tǒng)的可實現(xiàn)性。從兩方面都可以說明,Chen-Mobius通信系統(tǒng)雖然只是一個新的起點,但它卻預(yù)示著光明的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ChenMobius MATLAB FPGA 數(shù)字通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-19
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數(shù)字?jǐn)z影的興起不可避免地引起了數(shù)碼相框的發(fā)展,因為僅有不到35%的數(shù)碼照片被打印。數(shù)碼相框的基本原理就是采用普通相框的造型,把原來相框中間的照片部分換成液晶顯示屏,配上電源,存儲介質(zhì)等,使得同一個相框內(nèi)可以循環(huán)播放照片,比普通相框的單一顯示功能更有優(yōu)勢。從2007年開始,數(shù)碼相框的市場關(guān)注度開始激增。在2008年,數(shù)碼相框市場呈現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢,具有極高的潛在市場價值。 本論文以此為出發(fā)點,進(jìn)行數(shù)碼相框軟件的開發(fā)研究工作。作為一款嵌入式產(chǎn)品,核心部件CPU采用了性能價格比、性能功耗比都很高的ARM架構(gòu)處理器之中的一款——三星S3C2440A,顯示器采用了支持雙精度掃描的液晶顯示屏。軟件方面,Bootloader采用較為成熟的u-boot-1.1.4,Linux內(nèi)核的版本為2.6.12,系統(tǒng)命令集由busybox構(gòu)成。利用ARM處理器對Linux系統(tǒng)良好的移植性、自帶的LCD控制器、音頻控制器、SD與USB控制器的特點,進(jìn)行圖像顯示、音頻播放與文件管理。對于目前大部分?jǐn)?shù)碼相框在圖片瀏覽和文件管理功能上的不足,本設(shè)計的圖像顯示功能充分利用了觸摸屏功能,實現(xiàn)了圖像的觸摸式移動,使用戶可以自由的觀看放大后的圖像;文件管理功能則設(shè)計成了類似windows的文件瀏覽器,不僅具有豐富的文件管理功能,而且使習(xí)慣了windows的廣大用戶可以很快的熟悉此功能,并為將來升級為下一代的細(xì)分產(chǎn)品——數(shù)碼相冊做好準(zhǔn)備。 本設(shè)計的核心是基于ARM平臺的系統(tǒng)移植與基于QT的應(yīng)用程序設(shè)計。首先根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計思路選擇合適的硬件組合;然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行u-boot的移植,嵌入式Linux的移植,QT Embedded/Qtopia的移植,以及最后QT圖形界面的設(shè)計。
標(biāo)簽: ARM 數(shù)碼相框 軟件開發(fā)
上傳時間: 2013-04-24
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本文首先在介紹多用戶檢測技術(shù)的原理以及系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,對比分析了幾種多用戶檢測算法的性能,給出了算法選擇的依據(jù)。為了同時克服多址干擾和多徑干擾,給出了融合多用戶檢測與分集合并技術(shù)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)。 接著,針對WCDMA反向鏈路信道結(jié)構(gòu),介紹了擴(kuò)頻使用的OVSF碼和擾碼,分析了擾碼的延時自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,指出了存在多址干擾和多徑干擾的根源。在此基礎(chǔ)上,給出了解相關(guān)檢測器的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)和結(jié)構(gòu)框圖,并仿真研究了用戶數(shù)、擴(kuò)頻比、信道估計精度等參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。 常規(guī)的干擾抵消是基于chip級上的抵消,需要對用戶信號重構(gòu),因此具有較高的復(fù)雜度。在解相關(guān)檢測器的基礎(chǔ)上,衍生出符號級上的干擾抵消。通過仿真,給出了算法中涉及的干擾抑制控制權(quán)值、干擾抵消級數(shù)等參數(shù)的最佳取值,并進(jìn)行了算法性能比較。仿真結(jié)果驗證了該算法的有效性。 最后,介紹了WCDMA系統(tǒng)移動臺解復(fù)用技術(shù)的硬件實現(xiàn),在FPGA平臺上分別實現(xiàn)了與基站和安捷倫8960儀表的互聯(lián)互通。
標(biāo)簽: WCDMA FPGA 多用戶檢測 下行鏈路
上傳時間: 2013-07-29
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