伴隨著全球氣候變暖和工業發展使得空氣污染越來越嚴重的現狀。再加上季節更替期間氣溫的變化，呼吸道疾病侵犯人們的身體健康的趨勢正日益加重。而吃藥打針輸液等傳統的治療模式是無法滿足治療各種的當代復雜呼吸道疾病病，尤其是老人與兒童。 本論文研發了一款以STC單片機為核心的網式超聲霧化器。網式超聲霧化器是一種新型醫療儀器。該儀器采用了較為先進的脈沖寬度調制技術來直接控制換能器的工作頻率;通過使用BOOST升壓電路來提升換能器的震蕩電壓幅值。換能器將電能轉換成高頻振動，再經過變幅桿將振蕩幅度放大。不需要使用加熱或者化學方法將藥液霧化。藥液從微網孔板霧化噴出，形成可以被病人直接吸入的氣霧，操作簡單方便。 本論文介紹了網式超聲霧化器的研究背景、霧化治療的歷史、霧化治療的優勢和霧化器的市場需求。然后簡略描述了網式超聲霧化器原理，最后著重介紹了網式超聲霧化器硬件電路的設計與軟件設計。其中在硬件設計部分主要介紹了電源處理模塊、A/D采樣模塊、控制電路模塊、升壓電路模塊、wifi控制模塊、液晶顯示模塊、微控制器模塊。軟件設計使用C語言進行開發，軟件模塊主要包括主程序模塊、AD采樣模塊、顯示模塊、PWM驅動模塊、wifi轉串口通信模塊。 最后對研發系統的子模塊進行了電路仿真。并對網式超聲霧化器的電路輸出進行了測試。
標簽： 嵌入式
上傳時間： 2022-05-28
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（一）電機問題(1) 電動機竄動：在進給時出現竄動現象，測速信號不穩定，如編碼器有裂紋;接線端子接觸不良，如螺釘松動等;當竄動發生在由正方向運動與反方向運動的換向瞬間時，一般是由于進給傳動鏈的反向問隙或伺服驅動增益過大所致;(2) 電動機爬行： 大多發生在起動加速段或低速進給時， 一般是由于進給傳動鏈的潤滑狀態不良，伺服系統增益低及外加負載過大等因素所致。尤其要注意的是，伺服電動機和滾珠絲杠聯接用的聯軸器，由于連接松動或聯軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠與伺服電動機的轉動不同步，從而使進給運動忽快忽慢;(3) 電動機振動：機床高速運行時，可能產生振動，這時就會產生過流報警。機床振動問題一般屬于速度問題，所以應尋找速度環問題;(4) 電動機轉矩降低： 伺服電動機從額定堵轉轉矩到高速運轉時， 發現轉矩會突然降低，這時因為電動機繞組的散熱損壞和機械部分發熱引起的。高速時，電動機溫升變大，因此，正確使用伺服電動機前一定要對電動機的負載進行驗算;(5) 電動機位置誤差：當伺服軸運動超過位置允差范圍時(KNDSD100 出廠標準設置PA17 ：400 ，位置超差檢測范圍)，伺服驅動器就會出現“ 4”號位置超差報警。主要原因有：系統設定的允差范圍小;伺服系統增益設置不當;位置檢測裝置有污染;進給傳動鏈累計誤差過大等;(6) 電動機不轉：數控系統到伺服驅動器除了聯結脈沖+ 方向信號外，還有使能控制信號，一般為DC+24 V 繼電器線圈電壓。伺服電動機不轉，常用診斷方法有：檢查數控系統是否有脈沖信號輸出;檢查使能信號是否接通;通過液晶屏觀測系統輸入/ 出狀態是否滿足進給軸的起動條件;對帶電磁制動器的伺服電動機確認制動已經打開;驅動器有故障;伺服電動機有故障;伺服電動機和滾珠絲杠聯結聯軸節失效或鍵脫開等。
標簽： 伺服系統
上傳時間： 2022-06-01
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摘要：為了得到輸出穩定、開關耐壓力小并且功率因教高的大功率三相整流器，對三相VIENNA 型 PFC電路拓撲進行了研究，對VIENNA整流器的原理進行了調查，根據原有的控制理念，在其控制方面采用了區間控制結合滯環控制法來控制整個電路。在整個系統方案設計究畢后，搭建Malab模型對所設計的電路進行仿真，由仿真結果可以看到系統的輸出為穩壓輸出，開關器件的耐壓力為輸出電壓的一半，輸入功率因數為1，并且做了一些小樣機對系統所采用的控制進行了驗證。關鍵詞：三相拓撲電路；區間控制法；功奉因教校正；滯環拉制1引言傳統的三相整流雖然可以滿足系統大功率的需求，但是存在諧波大、功率因數低等缺點。三相VIENNA型 PFC整流器，具有控制簡單、輸入功率因數高、無諧波污染等優點，適合于三相大功率電路，便于工程應用中的實現。文獻中采用滯環控制方法1-1，用反饋信號與正弦采樣信號組合，再應用PWM技術實現PFC電路的穩壓和電流的正弦化.電路電感電流連續CCM和臨界連續BCM模式下工作，簡化了電路，降低制造成本。針對所作系統進行仿真，驗證了系統的可行性和優越性。2 VIENNA電路原理2.1原始主電路如圖1所示的電路三相三開關三電平整流電路2，開關采用4個二極管和一個全控型MOSFET管組成。根據電路的對稱性可以知道電容中點電位與電網中點的電位近似相同。當A相開關管關斷時，E點F點電位相等，Un-Ux則Ua=0.5Un-0.5Uc，又Un=Uc，又Ua-0.5Uc，因此Uw：=0，U-0.5Ux，即VIENNA電路中開關器件只承受了一半的輸出直流電壓，所以開關管電壓應力小，非常適合于大功率三相PFC整流電路。
標簽： 三相PFC整流電路
上傳時間： 2022-06-16
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摘要：文中分析了功率因數校正的必要性，對有源功率因數校正主電路拓撲做了對比分析，確定本文選用無橋拓撲。分析了無橋PFC電路的原理和優缺點，可以看到無橋電路具有開關器件少，功耗低，成本小，電路體積小的優點。在控制方案選擇單周期控制，并采用Malab Simulink仿真平臺建立仿真模型，通過仿真表明，單周期控制的無橋PFC達到功率因數提高的目的。關鍵詞：功率因教校正；無橋；單周期；Matlab隨著電力電子技術的發展，電網中整流器、開關電源等非線性負載不斷增加。這些存在沖擊性的用電設備，將引起網側輸人電流發生嚴重畸變，產生大量造波污染，導致電網功率因數過低，所以提高功率因數勢在必行"早期功率因數校正采用在整流器后加濾波電感電容實現，功率因數一般只有0.6左右；在20世紀90年代，有源功率因數校正（APFC）產生，是在整流器和負載之間接入一個DC/DC開關變換器，應用電流反饋技術，使輸入端電流波形跟蹤交流輸入正弦電壓波形，可以使輸入電流波形接近正弦，功率因數可提高到0.99以上。由于該方案采用了有源器件，故稱為有源功率因數校正APFC1有源功率因數校正主電路拓撲1.1 傳統Boost拓撲傳統Boost PFC電路由整流橋和PFC組成，如圖1所示。傳統Boost PFC電路工作時通過控制開關管的動作，采用反饋來控制電流波形，這樣可以使交流網側輸入電流跟蹤輸入交流電壓而接近正弦波，來提高功率因數。但其流通路徑有3個半導體工作，當變換器功率和開關頻率提高時，系統的系統通態損耗明顯增加，整體效率低29
上傳時間： 2022-06-17
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糖尿病被列為世界三大難癥之一，危害巨大。而隨著人們生活方式和生活環境的改變，糖尿病患者的數量還在不斷增多，且呈現年輕化的趨勢。由于影響糖尿病病情的因素很多，大部分患者需要進行血糖的自我監控，以達到穩定病情和促進治療的目的，而便攜式血糖儀因其使用便捷而受到廣大糖尿病患者的青睞。現有針對便攜式血糖儀的研究大多是針對技術層面的，極少有人關注它的軟性層面即其在人機交互性方面的發展。本文以人機交互理論為指導，從尋找和研究目標用戶、發掘用戶的潛在交互需求出發，系統分析和比較了現有便攜式血糖儀的使用過程和使用方式，從而了解了其在使用過程中的人機交互情況，并針對現有便攜式血糖儀的交互性進行了評估，總結了現有便攜式血糖儀在人機交互和人機界面設計方面的優點和問題點，提出了針對便攜式血糖儀的交互式設計準則以及在設計上的改進意見，同時還展望了便攜式血糖儀在人機交互方面的發展趨勢。2.1便攜式血糖儀的分類血糖儀自1968年由湯姆·克萊曼斯發明至今，血糖儀經歷了不同的技術發展階段，出現了采血便攜血糖儀、動態血糖儀、表式血糖儀等等不同原理的血糖儀，目前廣大糖尿病患者大部分購買的都是便攜式血糖儀。2.1.1按工作原理分類從工作原理上便攜式血糖儀分為兩種，一種是光電型，一種是電極型。光電血糖儀有一個光電頭，但探測頭暴露在空氣里，很容易受到污染，影響測試結果，使用壽命比較短，一般在兩年之內是比較準確的，兩年后需要定期做校準；電極型的測試原理比較科學，電極口內藏，可以避免污染，并且測試的精讀比較高，正常使用的情況下，不需要校準，壽命長。2.1.2按測糖方式分類目前市場上常見的血糖儀按照測糖技術可以分為電化學法測試和光反射技術測試兩大類。前者是酶與葡萄糖反應產生的電子再運用電流記數設施，讀取電子的數量，再轉化成葡萄糖濃度讀數。后者是通過酶與葡萄糖的反應產生的中間物（帶顏色物質），運用檢測器檢測試紙反射面的反射光的強度，將這些反射光的強度，轉化戲葡萄糖濃度
上傳時間： 2022-06-17
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本文檔介紹的是一款帶有便攜式水質檢測筆，基于瑞薩 RL78/G11 單片機設計。用來測定家庭引用水中的所有固體物質，包括礦物質、鹽分以及溶解在水中的微小金屬物質。通過便攜式TDS 水質檢測筆來測試水的TDS值或水的電導率，以判斷水的純凈或污染程度。同時兼有測試水溫和環境溫度的功能。便攜式TDS 水質檢測筆主要應用于水處理行業、飲用水業、家庭、個人居家旅游、野外作業等作為水質的檢驗判別工具。
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域，其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載，因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分，因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移，使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相，由于工作頻率改變了而匹配電感不變，此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態，導致換能器功率損耗和發熱，致使輸出能量大幅度下降甚至停振，在實際應用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點，本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型，證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較，選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感，通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調，由于該電抗器輸出正弦波，理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略，穩態時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態時，逐步修改匹配電抗大小，搜索輸出電流的最大值，再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態，具有實際應用價值。
上傳時間： 2022-06-18
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基于Mat lab的光伏電池建模及MPPT方法研究摘要：自工業化以來的近三百年間，世界能源工業飛速發展，有力支撐了全球經濟與社會發展。在這個發展的過程中，傳統化石能源的大量開發及使用導致了資源緊張、環境污染、氣候變化等問題日益突出，嚴重的威脅了人類生存和可持續發展。近年來，太陽能作為一種高效無污染的新能源，逐漸受到各國乃至全球的廣泛關注。本文首先簡要介紹了光伏發電的背景及意義，對光伏發電歷史以及國內外光伏發電發展現狀進行了綜述，然后闡述了光伏并網發電系統及其基本工作原理，并詳細描述了運用Matlab/Simulink建立光伏陣列仿真模型的過程，最后對光伏發電系統最大功率點跟蹤的理論依據以及工作原理進行了分析，介紹了常見的MPPT方法及仿真分析，并根據文獻[6]詳細描述了一種改進的基于最優梯度的滯環比較法的原理并對改進的基于最優梯度的擾動觀察法與傳統的擾動觀察法做了仿真對比，驗證了改進算法的優越性。關鍵詞：太陽能光伏發電光伏陣列最大功率點跟蹤1.1.1研究背景全球能源發展經歷了從薪柴時代到煤炭時代，再到汽油時代、電氣時代的演變過程。目前，世界能源供應以化石為主，有力的支撐了經濟社會的快速發展。長期以來，世界能源的發展有些過度的依賴化石能源，導致環境污染、氣候變化、資源緊張等問題日益突出，嚴重的威脅了人類社會的生存與發展，我們面臨著十分嚴峻的形式。應對挑戰，需要統籌把握環境影響全球化、資源配置全球化和經濟發展全球化的新特征，推動世界能源走上清潔、高效、安全、可持續發展的道路。全球化石能源資源雖然儲量大，但隨著工業革命以來數百年的大規模開發利用，正面臨資源枯竭、污染排放嚴重等現實問題，截至2014年，全球煤炭、石油、天然氣剩余探明可采儲量分別為8915億噸、2382億噸和186萬億米3，折合標準煤共計1.2萬億噸，其組成結構為煤炭占52.0%、石油占27.8%、天然氣占20.2%按照目前世界平均開采強度，全球煤炭、石油和天然氣分別可以開采113年、53年和55年。
上傳時間： 2022-06-19
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光伏發電的研究是當今國內外研究的一個熱點，因為它的實現及應用為目前人類面臨的許多問題如：能源危機、環境污染等提供了解決途徑。光伏發電有著非常廣泛的應用前景，在人類越來越重視可持續發展的今天，太陽能擁有其他能源所沒有的各種優點如：幾乎足取之不盡用之不渴的，清潔無污染等，這使它受到人們越來越多的關注，成為最有希望替代傳統能源的新能源之本文實現了一種通過單片機控制開關電源使光伏電池給苗電池充電的設計方案。軟件上，對現有的常用最大功率點跟蹤（MPPT）算法進行了研究和分析，并選用電導增量法對最大功幸點跟蹤，實現了系統工作的高效率。硬件上，系統使用單片機通過PWM控制同步整流電路，并運用閉環控制，精確采樣電壓值和電流值形成反饋。同時，軟件和硬件都對系統進行了保護，實現了系統工作的安全性和可靠性。通過實驗測試，給出了系統實際使用結果，并對系統進行了功率損耗分析，由結果可知，系統工作正常，達到了預期的性能.
上傳時間： 2022-06-19
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當前世界能源短缺以及環境污染問題日益嚴重，這些問題迫使人們改變能源結構，尋找新的替代能源。可再生潔凈能源的開發愈來愈受到重視，太陽能以其經濟、清潔等優點倍受青睞，其開發利用技術亦得以迅速發展，而光伏水泵成為其中重要的研究領域。本文針對采用異步電機作為光伏水泵驅動電機的光伏水泵系統，詳細介紹了推挽DC/DC升壓電路、DC/AC IPM模塊逆變電路、及基于dsPIC30F2010的控制電路等，并制作了一臺試驗樣機。同時圍繞多種最大功率跟蹤方法展開研究，設計了最大功率跟蹤程序。論文的主要工作如下：1）設計了DC-DC推挽升壓電路，并通過加入TPS2812改進了推挽功率MOS管的驅動電路；2）研究分析了光伏水泵系統最大功率跟蹤控制，通過Matlab對多種MPPT方式進行了仿真，確定系統采用黃金分割法最大功率跟蹤方式；3）采用SVPWM調制技術，實現了系統的穩定快速跟蹤控制：4）采用IPM模塊作為逆變器主電路，大大簡化了逆變器驅動電路和保護電路設計，縮小了系統體積，提高了效率和系統的可靠性；5）采用徵芯公司的dsPIC20F2010作為主電路的控制核心，并設計了包括W"保護電路在內的外圍電路和相關的軟件；6）詳細介紹了系統主電路各元件參量的選擇和設計；7）在樣機上進行了不同負載下的試驗，給出了試驗波形和效率測試結果，驗證了本系統的可靠性和高效性。
上傳時間： 2022-06-20
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