本文以電機控制DSPTMS320LF2407為核心,結(jié)合相關(guān)外圍電路,運用新型SVPWM控制方法,設(shè)計電梯專用變頻器。為了達到電梯專用變頻器大轉(zhuǎn)矩、高性能的要求,在硬件上提高系統(tǒng)的實時性、抗干擾性和高精度性;在軟件上采用新型SVPWM控制方法,以消除死區(qū)的負(fù)面影響,另外單神經(jīng)元PID控制器應(yīng)用于速度環(huán),對速度的調(diào)節(jié)作用有明顯改善。通過軟硬件結(jié)合的方式,改善電機輸出轉(zhuǎn)矩,使電梯控制系統(tǒng)的性能得到提高。 系統(tǒng)主電路主要由三部分組成:整流部分、中間濾波部分和逆變部分,分別用6RI75G-160整流橋模塊、電解電容電路和7MBP50RA120IPM模塊實現(xiàn)。并設(shè)計有起動時防止沖擊電流的保護電路,以及防止過壓、欠壓的保護電路。其中,對逆變模塊IPM的驅(qū)動控制是控制電路的核心,也是系統(tǒng)實現(xiàn)的主要部分。控制電路以DSP為核心,由IPM驅(qū)動隔離控制電路、轉(zhuǎn)速位置檢測電路、電流檢測電路、電源電路、顯示電路和鍵盤電路組成。對IPM驅(qū)動、隔離、控制的效果,直接影響系統(tǒng)的性能,反映了變頻器的性能,所以這部分是改善變頻器性能的關(guān)鍵部分。另外,本課題擬定的被控對象是永磁同步電動機(PMSM),要對系統(tǒng)實現(xiàn)SVPWM控制,依賴于轉(zhuǎn)子位置的準(zhǔn)確、實時檢測,只有這樣,才能實現(xiàn)正確的矢量變換,準(zhǔn)確的輸出PWM脈沖,使合成矢量的方向與磁場方向保持實時的垂直,達到良好的控制性能,因此,轉(zhuǎn)子位置檢測是提高變頻器性能的一個重要環(huán)節(jié)。 系統(tǒng)采用的控制方式是SVPWM控制。本文從SVPWM原理入手,分析了死區(qū)時間對SVPWM控制的負(fù)面作用,采用了一種新型SVPWM控制方法,它將SVPWM的180度導(dǎo)通型和120度導(dǎo)通型結(jié)合起來,從而達到既可以消除死區(qū)影響,又可以提高電源利用率的目的。另外,在速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),采用單神經(jīng)元PID控制器,通過反復(fù)的仿真證明,在調(diào)速比不是很大的情況下,其對速度環(huán)的調(diào)節(jié)作用明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制器。 通過實驗證明,系統(tǒng)基本上達到高性能的控制要求,適合于電梯控制系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-05-21
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通用異步收發(fā)器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是廣泛使用的串行傳輸協(xié)議。串行外設(shè)用到異步串行接口一般采用專用集成電路實現(xiàn)。但是這類芯片一般包含許多輔助模塊,而時常不需要使用完整的UART的功能和輔助功能,或者當(dāng)在FPGA上設(shè)計時,需要將UART功能集成到FPGA內(nèi)部而不能使用芯片。藍牙主機控制器接口則是實現(xiàn)主機設(shè)備與藍牙模塊之間互操作的控制部件。當(dāng)在使用藍牙設(shè)備的時候尤其是在監(jiān)控場所,接口控制器在控制數(shù)據(jù)與計算機的傳輸上就起了至關(guān)重要的作用。 論文針對信息技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)過程中的實際需要,設(shè)計了一個藍牙HCI-UART(Host Controller Interface-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)控制接口的模塊。使用VHDL將其核心功能集成,既可以單獨使用,也可集成到系統(tǒng)芯片中,并且整個設(shè)計緊湊、穩(wěn)定且可靠,其用途廣泛,具有一定的使用價值。 本設(shè)計采用TOP-DOWN設(shè)計方法,整體上分為UART接口和藍牙主機控制器接口兩部分。首先根據(jù)UART和藍牙主機控制器接口的實現(xiàn)原理和設(shè)計指標(biāo)要求進行系統(tǒng)設(shè)計,對系統(tǒng)劃分模塊以及各個模塊的信號連接;然后進行模塊設(shè)計,設(shè)計出每個模塊的功能,并用VHDL語言編寫代碼來實現(xiàn)模塊功能;再使用ISE8.2I自帶的仿真器對各模塊進行功能仿真和時序仿真;最后進行硬件驗證,在Virtex-II開發(fā)板上對系統(tǒng)進行功能驗證。實現(xiàn)了發(fā)送、接收和波特率發(fā)生等功能,驗證了結(jié)果,表明設(shè)計正確,功能良好,符合設(shè)計要求。
上傳時間: 2013-07-13
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偏移正交相移鍵控(OQPSK:Offset Quadrature Phase Shift Keying)調(diào)制技術(shù)是一種恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù),具有頻譜利用率高、頻譜特性好等特點,廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信和移動通信領(lǐng)域。 論文以某型偵收設(shè)備中OQPSK解調(diào)器的全數(shù)字化為研究背景,設(shè)計并實現(xiàn)了基于FPGA的全數(shù)字OQPSK調(diào)制解調(diào)器,其中調(diào)制器主要用于仿真未知信號,作為測試信號源。論文研究了全數(shù)字OQPSK調(diào)制解調(diào)的基本算法,包括成形濾波器、NCO模型、載波恢復(fù)、定時恢復(fù)等;完成了整個調(diào)制解調(diào)算法的MATLAB仿真。在此基礎(chǔ)上,采用VHDL硬件描述語言在Xilinx公司ISE7.1開發(fā)環(huán)境下設(shè)計并實現(xiàn)了各個算法模塊,并在硬件平臺上加以實現(xiàn)。通過實際現(xiàn)場測試,實現(xiàn)了對所偵收信號的正確解調(diào)。論文還實現(xiàn)了解調(diào)器的百兆以太網(wǎng)接口,使得系統(tǒng)可以方便地將解調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機進行后續(xù)處理。
上傳時間: 2013-06-30
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模/數(shù)轉(zhuǎn)換是現(xiàn)代測控電路中非常重要的環(huán)節(jié),它有并行和串行兩種數(shù)據(jù)輸出形式。目前,模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC已被做成大規(guī)模集成電路,并有多種型號和種類可供選擇。本文介紹了AD7654的性能特點,并設(shè)計了AD76
標(biāo)簽: 7654 AD 高速AD轉(zhuǎn)換器 單片機接口
上傳時間: 2013-07-18
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文章介紹了西門子MicroMaster變頻器的 RS—485通信協(xié)議,利用VB6.0中的ActiveX控件MSComm6.0通信控件實現(xiàn)了Windows98下單臺微機與多臺變頻器的串行通信控制,并能實
上傳時間: 2013-05-17
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隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,各科學(xué)領(lǐng)域?qū)y試技術(shù)提出了越來越高的要求。調(diào)速器試驗臺是調(diào)試、校驗調(diào)速器性能的一種試驗工具,是船舶修造廠、尤其調(diào)速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗設(shè)備。基于ARM嵌入式平臺和uC/OS-II實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制調(diào)速器試驗臺是基于國內(nèi)外調(diào)速器測試技術(shù)的發(fā)展趨勢和工作的實際要求。本調(diào)速試驗臺充分利用了嵌入式單片機技術(shù)和傳感器技術(shù),通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù),例如直流電機的轉(zhuǎn)速、調(diào)速器的齒條位移等等,經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理并輸出結(jié)果來實現(xiàn)調(diào)速器試驗臺的功能,并運用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗數(shù)據(jù)顯示出來。 本文主要是針對調(diào)速試驗臺控制系統(tǒng)的研究,在分析了嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)上,借鑒了“開發(fā)平臺”的設(shè)計思想,首先,在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上架構(gòu)通用的硬件平臺,對測控平臺的硬件結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,特別是對于關(guān)鍵的接口電路進行了比較深入的研究,針對不同的應(yīng)用,集成了多種接口電路。其次,在實現(xiàn)嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎(chǔ)上,架構(gòu)了通用的軟件平臺,對接口電路驅(qū)動程序進行模塊化設(shè)計。最后,研究了基于參數(shù)實時可變型的一種新型的PID控制算法,并將此PID算法作為調(diào)速試驗臺的控制算法。 通過對本系統(tǒng)的研究開發(fā),提高了調(diào)速器試驗臺的測試精度,也使性能更加穩(wěn)定可靠,實現(xiàn)了整個測試過程的自動化,從而減輕了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率,降低了試驗成本,也同時消除了安全隱患,因此對本課題的研究具有較大的現(xiàn)實意義。
標(biāo)簽: ARM COS 調(diào)速器 試驗臺
上傳時間: 2013-07-20
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本文研制的數(shù)據(jù)采集器,用于采集導(dǎo)彈過載模擬試車臺的各種參數(shù),來評價導(dǎo)彈在飛行過程中的性能,由于試車臺是高速旋轉(zhuǎn)體,其工作環(huán)境惡劣,受電磁干擾大,而且設(shè)備要求高,如果遇到設(shè)備故障或設(shè)備事故,其損失相當(dāng)巨大,保證設(shè)備的安全性和可靠性較為困難。 本文在分析數(shù)字通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,選用了基于現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)采用脈沖編碼調(diào)制(PCM)通信實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計,其優(yōu)點是FPGA技術(shù)在數(shù)據(jù)采集器中可以進行模塊化設(shè)計,增加了系統(tǒng)的抗干擾性、靈活性和適應(yīng)性,并且可以將整個PCM通信系統(tǒng)設(shè)計成可編程序系統(tǒng),用戶只要稍加變更程序,則系統(tǒng)的被測路數(shù)、幀結(jié)構(gòu)、碼速率、標(biāo)度等均可改變以適應(yīng)任何場合。并且采用合理的糾錯和加密編碼能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)在傳輸工程中的完整性和安全性。 通過對PCM通信的特點研究,研制了一套集采集與傳輸?shù)南到y(tǒng)。文章給出了各個模塊的具體建模與設(shè)計,系統(tǒng)采用的是FPGA技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和信號處理,采用VHDL實現(xiàn)了數(shù)字復(fù)接器和分接器、編解碼器、調(diào)制與解調(diào)模塊的建模與設(shè)計。采用基于NiosII實現(xiàn)串口通訊,構(gòu)建了實時性和準(zhǔn)確性通信網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集。 測試數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)采集的實驗結(jié)果證明,采用FPGA技術(shù)實現(xiàn)PCM信號的編碼、傳輸、解碼,能夠有較強的抗干擾性、抗噪聲性能好、差錯可控、易加密、易與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合,并且誤碼率較低,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。
標(biāo)簽: FPGA PCM 通信實現(xiàn) 多路
上傳時間: 2013-04-24
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通過駐極體話筒對音樂聲量進行采集后,把采集的信號進行放大整流濾波,并通過555構(gòu)成的壓控振蕩器把音樂的聲量信號轉(zhuǎn)化成變化的振蕩頻率,即通過聲量的大小來產(chǎn)生相應(yīng)頻率的振蕩信號,再經(jīng)過二進制計數(shù)器對該振蕩輸出的脈沖進行計數(shù)輸出四種不同的狀態(tài),通過二-四譯碼器對計數(shù)器輸出狀態(tài)進行譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的選通信號控制燈流接口電路 ,接口電路驅(qū)動一列信號指示燈,實現(xiàn)燈流速度隨音樂聲量大小而相應(yīng)變化的效果。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著嵌入式控制在工業(yè)領(lǐng)域的不斷滲入,進入21世紀(jì)之后,基于ARM體系Linux操作系統(tǒng)的嵌入式一體化工業(yè)控制系統(tǒng)成為了工業(yè)控制的主要發(fā)展方向,ARM芯片不僅體積小,功耗低,而且功能強;Linux由于其開源,穩(wěn)定以及成本低的優(yōu)點,在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 本文研究的主要內(nèi)容是基于Linux操作系統(tǒng)ARM體系的嵌入式工控一體機設(shè)計與實現(xiàn)。該嵌入式工控一體機是基于Motorola公司研發(fā)的ARM9嵌入式系統(tǒng)和Linux操作系統(tǒng)的設(shè)備,整個系統(tǒng)體積小,結(jié)構(gòu)精簡,并有很高的執(zhí)行效率。它根據(jù)特定的工業(yè)控制對象定制特定的模型與控制算法。另外,該設(shè)備自身還具備各種數(shù)字PID控制算法,實現(xiàn)PID閉環(huán)控制。可以應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域中的各類被控設(shè)備,以及為高校自動化控制實驗和工業(yè)應(yīng)用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開發(fā)環(huán)境實現(xiàn),Qt是基于C++的針對構(gòu)造圖形用戶界面(程序)所使用的GUI工具包,它速度塊,易于使用,并具有很好的可移植性。 本文首先對嵌入式系統(tǒng)進行選型,然后提出了系統(tǒng)的軟硬件整體架構(gòu)和系統(tǒng)的啟動流程。接著介紹了系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建,包括啟動加載器的設(shè)計和實現(xiàn),Linux內(nèi)核的移植,設(shè)備驅(qū)動程序的編寫以及圖形用戶界面的實現(xiàn)。最后,詳細(xì)介紹了一個具有創(chuàng)新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機作為通訊和控制終端的典型應(yīng)用。 該嵌入式Linux工控一體機具有極好的實用性和應(yīng)用前景,并且其設(shè)計和實現(xiàn)過程對于其它嵌入式平臺也具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-07-27
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通用異步收發(fā)器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是廣泛使用的串行傳輸協(xié)議。串行外設(shè)用到異步串行接口一般采用專用集成電路實現(xiàn)。但是這類芯片一般包含許多輔助模塊,而時常不需要使用完整的UART的功能和輔助功能,或者當(dāng)在FPGA上設(shè)計時,需要將UART功能集成到FPGA內(nèi)部而不能使用芯片。藍牙主機控制器接口則是實現(xiàn)主機設(shè)備與藍牙模塊之間互操作的控制部件。當(dāng)在使用藍牙設(shè)備的時候尤其是在監(jiān)控場所,接口控制器在控制數(shù)據(jù)與計算機的傳輸上就起了至關(guān)重要的作用。 論文針對信息技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)過程中的實際需要,設(shè)計了一個藍牙HCI-UART(Host Controller Interface-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)控制接口的模塊。使用VHDL將其核心功能集成,既可以單獨使用,也可集成到系統(tǒng)芯片中,并且整個設(shè)計緊湊、穩(wěn)定且可靠,其用途廣泛,具有一定的使用價值。 本設(shè)計采用TOP-DOWN設(shè)計方法,整體上分為UART接口和藍牙主機控制器接口兩部分。首先根據(jù)UART和藍牙主機控制器接口的實現(xiàn)原理和設(shè)計指標(biāo)要求進行系統(tǒng)設(shè)計,對系統(tǒng)劃分模塊以及各個模塊的信號連接;然后進行模塊設(shè)計,設(shè)計出每個模塊的功能,并用VHDL語言編寫代碼來實現(xiàn)模塊功能;再使用ISE8.2I自帶的仿真器對各模塊進行功能仿真和時序仿真;最后進行硬件驗證,在Virtex-II開發(fā)板上對系統(tǒng)進行功能驗證。實現(xiàn)了發(fā)送、接收和波特率發(fā)生等功能,驗證了結(jié)果,表明設(shè)計正確,功能良好,符合設(shè)計要求。
上傳時間: 2013-04-24
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