超聲波電機(Ultrasonic Motor簡稱USM)是八十年代發展起來的新型微電機。本文針對超聲波電機及其控制技術的研究現狀和發展趨勢,以我國研究技術相對比較成熟并有產業化前景的行波超聲波電機(Traveling-wave Ultrasonic Motor簡稱TUSM)的伺服控制技術為研究對象,以直徑60mm的行波超聲波電機TUSM60為研究實例,在特性測試、動穩態性能分析,辨識模型建立、控制策略與控制算法的選擇與實現等方面展開研究。本論具體的研究內容為: 在分析超聲波電機研究歷史和現狀的基礎上,結合國內外超聲波電機特別是行波超聲波電機控制技術的發展趨勢,重點論述了行波超聲波電機及其驅動控制技術的研究進展。 介紹行波超聲波電機的基本結構,并從該電機的主要理論基礎--壓電原理、行波合成、接觸模型出發,分析了行波超聲波電機定子質點的運動方程.并結合定轉子摩擦接觸特點,分析了行波超聲波電機的運行機理。 根據對行波超聲波電機測試和高精度控制的要求,研制出基于雙DSP和FPGA的超聲波電機高性能測試控制平臺。其中控制核心采用了雙DSP結構,可以在對行波超聲波電機進行控制的同時,將必要的參數讀取出來進行分析和研究。為行波超聲波電機瞬態特性分析以及控制策略、控制算法的深入研究打下了基礎。 對電機的瞬態、穩態特性進行的測試,可以分析驅動頻率、電壓以及相位差等調節量對電機輸出的影響。在此基礎上進一步對行波超聲波電機的調節方式、控制算法選擇方面進行分析,并得到相應結論。 通過對實驗數據的總結和歸納,利用系統辨識中的非參數方法,建立在特定頻率條件下的近似線性模型。在行波超聲波電機工作范圍內,辨識若干組不同頻率條件下的近似線性模型,將這些模型的參數進行二維或三維擬合,可以得到一個關于行波超聲波電機傳遞函數的模型。辨識模型的建立為合理的選擇和優化控制參數,控制效果的驗證等提供了行之有效的手段。 在對行波超聲波電機的速度控制、位置控制展開的研究中.首先利用遺傳算法對常規PI恒轉速控制的控制參數整定及修正方法進行了研究;利用神經元的在線自學習能力,研究和設計單神經元PID-PI轉速控制器,提高控制系統對電機非線性和時變性的適應能力;為了消除在伺服控制中,單一調節量(驅動頻率)情況下,低轉速的跳躍問題,研究和討論了多調節量分段控制方法,并利用模糊控制對控制方法的有效性進行了驗證;在位置控制中,利用轉速控制研究的結果,研究和設計了位置--速度雙環(串級)控制器,實現了電機高精度位置伺服控制。 通過對已有控制系統的改進和簡化,設計和研制了具有實用化價值行波超聲波電機控制器:并將研究成果應用于針對核磁成像設備而設計的行波超聲波電機隨動控制系統中,同時嘗試了將該控制器用于高精度X-Y兩維定位平臺。
上傳時間: 2013-07-13
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重力傳感器芯片ADXL345的驅動代碼程序。ADXL345是ADI首顆加入數碼輸出的高重力加速度的偵測器.最高可支持到±16g,ADC可為10bit~13bit靈敏度可維持在4mg/LSB.為了方便使用ADXL345支持I2C/SPI及中斷輸出,可有效減輕MCU的負荷. 3mm x 5mm小型化包裝非常適合用于可攜式產品.
上傳時間: 2013-04-24
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隨著家用空調的普及應用,空調已日漸成為耗能大戶。我國經濟建設多年來高速發展,正面臨能源日益緊張的問題,由于空調節能尚有空間,因此人們普遍關注空調節能技術。在家用空調的各種節能技術中,直流壓縮機變頻驅動是發展的主流方向。從驅動方式上看,直流壓縮機可以采用方波控制或矢量控制。與方波控制相比,矢量控制的空調直流壓縮機具有噪聲低、振動小、效率高等特點,更加符合節能和環保的發展方向。 本文主要研究了適用于空調壓縮機負載的無轉子位置傳感器永磁同步電機矢量控制方法。首先從電機的基本方程入手,詳細推導了永磁同步電機矢量控制的數學模型。詳細分析了各種電流控制策略特點,提出了采用適合直流壓縮機驅動的MTPA控制方式。 其次提出了具有凸極效應的壓縮機永磁同步電機的一種簡化模型,得到了適用于IPMSM的滑模觀測器,解決了IPMSM在αβ坐標系中應用滑模觀測器困難的問題。針對壓縮機運行特點,采用全維狀態觀測器方法,實現IPMSM反電動勢的觀測,根據反電動勢計算出電機轉子位置和轉速,實現了無傳感器矢量控制。本文詳細分析了全維狀態觀測器的極點配置方法,通過將四個極點配置在相同位置,簡輕了計算量,也便于實現。 第三,由于反電動勢估算法在電機低轉速下不能正確估算轉子位置,無法正常閉環起動,本文提出了一種簡單的用于直流壓縮機的起動方法,實現了壓縮機的可靠起動。同時在深入分析電機等效模型的基礎上,給出了一種簡單的電機參數測量方法,通過簡單測量和計算,得到系統實現無傳感器永磁同步電機矢量控制所需的電感、電阻及反電動勢系數等關鍵參數。 最后通過MATLAB/Simulimk7.1仿真軟件對基于滑模觀測器和基于全維觀測器的永磁同步電機矢量控制方法進行了仿真驗證,設計了以TMS320F2403數字信號處理器為控制核心的直流壓縮機矢量控制實驗平臺,并進行了大量的實驗驗證。仿真及實驗結果證明了本文理論分析和所提方法的正確性,并已應用于實際的直流壓縮機矢量控制系統。
上傳時間: 2013-06-13
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近年來微光、紅外、X光圖像傳感器在軍事、科研、工農業生產、醫療衛生等領域的應用越來越為廣泛,但由于這些成像器件自身的物理缺陷,視覺效果很不理想,往往需要對圖像進行適當的處理,以得到適合人眼觀察或機器識別的圖像。因此,市場急需大量高效的實時圖像處理器能夠在傳感器后端對這類圖像進行處理。而FPGA的出現,恰恰解決了這個問題。 近十年來,隨著FPGA(現場可編程門陣列)技術的突飛猛進,FPGA也逐漸進入數字信號處理領域,尤其在實時圖像處理方面。Xilinx的研究表明,在2000年主要用于DSP應用的FPGA的發貨量,增長了50%;而常規的DSP大約增長了40%。由于FPGA可無比擬的并行處理能力,使得FPGA在圖像處理領域的應用持續上升,國內外,越來越多的實時圖像處理應用都轉向了FPGA平臺。與PDSP相比,FPGA將在未來統治更多前端(如傳感器)應用,而PDSP將會側重于復雜算法的應用領域。可以說,FPGA是數字信號處理的一次重大變革。 算法是圖像處理應用的靈魂,是硬件得以發揮其強大功能的根本。”共軛變換”圖像處理方法是一種新型的圖像處理算法,由鄭智捷博士上個世紀90年代初提出。這種算法使用基元形狀(meta-shape)技術,而這種技術的特征正好具備幾何與拓撲的雙重特性,使得大量不同的基于形態的灰度圖像處理濾波器可用這種方法實現。該種算法在空域進行圖像處理,無需進行大量復雜的算術運算,算法簡單、快速、高效,易于硬件實現。通過十多年來的實驗與實踐證明,在微光圖像,紅外圖像,X光圖像處理領域,”共軛變換”圖像處理方法確實有其獨特的優異性能。本篇論文就針對”共軛變換”圖像處理方法在微光圖像處理領域的應用,就如何在FPGA上實現”共軛變換”圖像處理方法展開研究。首先在Matlab環境下,對常用的圖像增強算法和”共軛變換”圖像處理方法進行了比較,并且在設計制作“FPGA視頻處理開發平臺”的基礎上,用VHDL實現了”共軛變換”圖像處理方法的基本內核并進行了算法的硬件實現與效果驗證。此外,本文還詳細地討論了視頻流的采集及其編碼解碼問題以及I2C總線的FPGA實現。
上傳時間: 2013-04-24
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工業X-CT(X-ray Computed Tomography)無損檢測技術是以不損傷或者破壞被檢測對象的一種高新檢測技術,被譽為最佳的無損檢測手段,在無損檢測領域日益受到人們的青睞。近年來,各國都在投入大量的人力、物力對其進行研究與開發。 目前,工業CT主要采用第二代和第三代掃描方式。在工業CT第三代掃描方式中,掃描系統僅作“旋轉”運動,控制系統比較簡單。對此,我國已取得了可喜的成績。然而,對工業CT系統中的二代掃描運動控制系統,即針對“平移+旋轉”運動的控制系統的研究,我國已有采用,但與發達國家相比,還存在較大的差距。二代掃描方式與其它掃描方式相比,具有對被檢物的尺寸沒有要求,且能夠對感興趣的檢測區域進行局部掃描的獨特優點。同時X光源的射線出束角較小(一般小于20°),因此在工業X-CT系統主要采用二代掃描運動控制。有鑒于此,本論文結合有關科研項目,開展了工業X-CT二代掃描控制系統的研究。 論文首先介紹了工業X-CT系統的工作原理和各種掃描運動控制方式的特點,闡述了開展二代掃描控制的研究目的和意義。其次,根據二代掃描控制的特點,提出了“在優先滿足工業X-CT二代掃描控制的基礎上,力求實現對工業X-CT掃描運動的通用控制,使其能同時支持一、三代掃描方式”的設計思想。據此,研究確立了基于單片機AT89LV52及FPGA芯片EP1C3T100C8的運動控制架構,以實現二代掃描控制系統的設計方案。論文詳細介紹了可編程邏輯器件FPGA的工作原理和開發流程,并對其相關開發環境QuartusII4.1作了闡述。結合運動控制系統的硬件設計,詳細介紹了各功能模塊的具體設計過程,給出了相關的設計原理框圖和實際運行波形。并制作了相應的PCB板,調試了整個硬件控制系統。最后,論文還詳細研究了利用VisualC++6.0來完成上位機控制軟件的設計,給出了運動控制主界面及掃描運動控制功能軟件設計的流程圖。 論文對整個運動控制系統采用的經濟型的開環控制技術所帶來的不利影響,分析研究了增加步進電機的細分數以提高掃描精度的可能性,并對所研究的控制系統在調試過程中出現的一些問題及解決方案作了簡要的分析,提出了一些完善方法。
上傳時間: 2013-04-24
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數控沖床送料系統主要用于與沖床實現配套,在沖孔過程中按照程序設定控制板料移動和沖床沖孔,實現沖孔的高度自動化。自動送料機構作為沖壓加工生產實現自動化的最基本的要求,它的自動化程度高低,直接影響著沖壓生產效率以及沖壓生產整體自動化水平,只有其自動化程度與沖壓設備相匹配甚至高于沖壓設備,才能夠實現沖壓生產的完全自動化。 嵌入式系統是繼IT網絡技術之后,又一個新的發展方向,由于嵌入式系統自身的優點,現在已經廣泛應用到軍事國防、消費電子、工業控制等各個領域。隨著電子、計算機、自動控制以及精密機械與測試技術的不斷提高和發展,自動送料裝置也在隨著數控機床的發展而在迅速發展和演變。而隨著嵌入式微處理器的發展,嵌入式系統也開始運用到數控沖床自動送料系統中來。 本文采用目前廣泛使用的32位ARM微處理器,Samsung公司基于ARM920T的S3C2440A作為系統的主控制器,該處理器主要面向嵌入式設備,具有性價比高、功耗低的特點,并且在嵌入式Linux操作系統下可移植性好,具有較強的控制能力和豐富的片內資源。該系統能實現數控沖床的自動送料,軟硬件結構簡單,定位精度高,操作簡單方便,具有良好的人機界面。論文首先根據生產實際要求和控制系統設計原則,確定了送料系統的軟硬件總體設計方案。硬件方面,在S3C2440A的基礎上擴展了NANDFlash、NORFlash、SDRAM、LCD觸摸屏模塊,并設計了X、Y軸電機及其驅動電路。軟件方面,選用Linux操作系統,在此基礎上構建了嵌入式Linux開發環境,實現了Bootloader、Linux內核、YAFFS根文件系統的移植,選用Qt/Embeded設計系統的操作界面,給出了系統各個模塊的程序設計,包括人機界面、速度預處理、插補模塊和電機控制部分,文章對系統的軟硬件的抗干擾技術也專門做了介紹。隨后,文章還介紹了積分分離的PID控制算法,并通過使用matlab對電機控制進行仿真,驗證了該算法的可行性。 文章在最后對整個設計進行了總結和展望,指出了系統存在的問題和一些可以改進的地方。
上傳時間: 2013-06-28
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tinyos 2.x source 最新代碼可以從以下地址CVS下載: cvs -d:pserver:anonymous@tinyos.cvs.sourceforge.net:/cvsroot/
標簽: tinyos
上傳時間: 2013-04-24
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用于畫IC版圖的skill程序,skill程序快速定義用MultipartPath畫Tap的template
上傳時間: 2013-07-01
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用于串聯超級電容器組的電壓均衡電路!!!!
上傳時間: 2013-07-21
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偏振模色散(PMD)是限制光通信系統向高速率和大容量擴展的主要障礙,尤其是160Gb/s光傳輸系統中,由PMD引起的脈沖畸變現象更加嚴重。為了克服PMD帶來的危害,國內外已經開始了對PMD補償的研究。但是目前的補償系統復雜、成本高且補償效果不理想,因此采用前向糾錯(FEC)和偏振擾偏器配合抑制PMD的方法,可以實現低成本的PMD補償。 在實驗中將擾偏器連入光時分復用系統,通過觀察其工作前后的脈沖波形,發現擾偏器的應用改善了系統的性能。隨著系統速率的提高,對擾偏器速率的要求也隨之提高,目前市場上擾偏器的速率無法滿足160Gb/s光傳輸系統要求。通過對偏振擾偏器原理的分析,決定采用高速控制電路驅動偏振控制器的方法來實現高速擾偏器的設計。擾偏器采用鈮酸鋰偏振控制器,其響應時間小于100ns,是目前偏振控制器能夠達到的最高速率,但是將其用于160Gb/s高速光通信系統擾偏時,這個速率仍然偏低,因此,提出采用多段鈮酸鋰晶體并行擾偏的方法,彌補鈮酸鋰偏振控制器速率低的問題。通過對幾種處理器的分析和比較,選擇DSP+FPGA作為控制端,DSP芯片用于產生隨機數據,FPGA芯片具有豐富的I/O引腳,工作頻率高,可以實現大量數據的快速并行輸出。這樣的方案可以充分發揮DSP和FPGA各自的優勢。另外對數模轉換芯片也要求響應速度快,本論文以FPGA為核心,完成了FPGA與其它芯片的接口電路設計。在QuartusⅡ集成環境中進行FPGA的開發,使用VHDL語言和原理圖輸入法進行電路設計。 本文設計的偏振擾偏器在高速控制電路的驅動下,可以實現大量的數據處理,采用多段鈮酸鋰晶體并行工作的方法,可以提高偏振擾偏器的速率。利用本方案制作的擾偏器具有高擾偏速率,適合應用于160Gb/s光通信系統中進行PMD補償。
上傳時間: 2013-04-24
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