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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隨著現代科學技術的迅速發展和人們對數據采集技術要求的日益提 高,近年來數據采集技術得到了長足的發展,主要表現為精度越來越高, 傳輸的速度越來越快。但是各種基于ISA、PCI 等總線的數據采集系統存 在著安裝麻煩、受計算機插槽數量、地址、中斷資源的限制、可擴展性 差等缺陷,嚴重的制約了它們的應用范圍。USB 總線的出現很好的解決了 上述問題,它是1995 年INTEL、NEC、MICROSOFT、IBM 等公司為解決傳 統總線的不足而推出的一種新型串行通信標準。為了適應高速傳輸的需 要,2004 年4月,這些公司在原來1.1 協議的基礎上制定了USB2.0 傳輸 協議,使傳輸速度達到了480Mb/s。該總線具有安裝方便、高帶寬、易擴 展等優點,已經逐漸成為現代數據采集傳輸的發展趨勢。 以高速數字信號處理器(DSPs)為基礎的實時數字信號處理技術近 年來發展迅速,并獲得了廣泛的應用。TMS320C6713 是德州儀器公司 ( Texas Instrument ) 推出的浮點DSPs , 其峰值處理能力達到了 1350MFLOPS,是目前國際上性能最高的DSPs 之一。同時該DSPs 接口豐 富,擴展能力強,非常適合于做主控芯片。 基于TMS320C6713 和USB2.0,本文設計了一套多路實時信號采集系 統。該設計充分利用了高速數字信號處理器TMS320C6713 和USB 芯片 CY7C68001 的各種優點,實現了傳輸速度快,采樣精度高,易于擴展,接口簡單的特點。在本文中詳細討論了各種協議和功能模塊的設計。本文 的設計主要分為硬件部分和軟件部分,其中硬件部分包括模擬信號輸入 模塊,AD 數據采集模塊,USB 模塊,所有的硬件模塊都在TMS320C6713 的協調控制下工作,軟件部分包括DSP 程序和PC 端程序設計。總的設計 思想是以TMS320C6713為核心,通過AD 轉換,將采集的數據傳送給 TMS320C6713 進行數據處理,并將處理后的數據經過USB 接口傳送到上位 機。
上傳時間: 2013-04-24
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本論文主要針對燃料電池電動轎車FCEV(Fuel Cell Electrical Vehicle)用DC/DC變換器主電路拓撲結構及電磁干擾產生與抑制問題進行研究.針對燃料電池偏軟的輸出特性和電動汽車對DC/DC變換器的體積小、重量輕和效率高的要求,本論文分析比較了帶變壓器的隔離式直流變換器和非隔離式直流變換器的主要優點和缺點,指出隔離式變換電路不適合于FCEV用DC/DC變換器主電路,非隔離式降壓(Buck)電路是最佳的主電路方案.在此基礎上,分析了非隔離式降壓(Buck)電路的工作原理和特點,運用模擬仿真軟件PSPICE仿真分析了Buck主電路參數,并在分析比較了各種磁性材料特性的基礎上對電感器進行了優化設計.本論文深入討論了DC/DC變換器中構成電磁干擾的三個主要因素:電磁干擾源、傳播途徑和敏感設備.分析了DC/DC變換器主電路中存在的主要干擾源及干擾產生的機理以及干擾傳播途徑,在此基礎上,重點討論了抑制各種干擾的方法及措施(包括傳導干擾抑制與輻射干擾抑制等),并給出了具體方案.本論文還從電磁兼容(EMC)測試的目的、組成等方面出發,對整個EMC測試進行了詳細的分析,提出了基于汽車電子EMC測試標準的DC/DC變換器EMC測試大綱,并對其中的試驗項目、試驗儀器、試驗場地、試驗設置、所應達到的等級進行了詳細的分析和介紹.
上傳時間: 2013-08-03
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本文結合XBZ智能箱式變電站的研究和開發,提出了基于CAN總線的箱式變電站綜合自動化系統,主要內容如下: (1)總體介紹箱式變電站的一次方案設計、綜合自動化的系統結構、功能以及技術參數分析。 (2)對CAN總線技術進行研究分析,在此基礎上制訂了自定義應用層的CAN總線通信協議,該協議是綜合自動化系統內進行數據通信的基礎。 (3)討論交流采樣的工作原理和電量參數測量理論,包括交流采樣同步方法,電參數計算公式,有效值開方運算的討論。 (4)根據箱式變電站綜合自動化的要求,對智能測控單元進行了全面的軟硬件設計。 (5)討論OPC技術的應用并設計一個OPC數據訪問服務器,OPC數據服務器能使監控軟件與智能測控單元數據通信協議無關,使監控主站成為開放軟件平臺。 調試與測試結果表明本文所研制的系統交流采樣達到設計精度要求、CAN總線工作正常,這在一定程度上驗證了設計的有效性和正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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v無刷直流電動機具有結構簡單、可靠性高、維護方便、運行效率高和調速性能好等優點,隨著微處理器技術、電力電子技術、控制理論,以及低成本、高磁能積永磁材料的發展,得到越來越廣泛的應用。無刷直流電動機采用無位置傳感器控制,電動機結構更加簡單,應用范圍擴大,相對于有位置傳感器控制優勢明顯。本論文圍繞無刷直流電動機的無位置傳感器控制進行較為系統和深入的研究。 首先,論文從基本電磁定律出發,在分析無刷直流電動機結構和工作原理的基礎上,建立了無刷直流電動機的數學模型,為分析無刷直流電動機無位置傳感器控制奠定基礎。 其次,根據無刷直流電動機反電勢過零檢測原理,對反電勢過零檢測法的各種實現方法進行研究,比較各種實現方法的優缺點,指出它們的適用范圍。在此基礎上,給出帶通濾波法及其簡化電路形式,提出使用帶通濾波器獲取反電勢三次諧波的方法。論文將直流電源負端電壓作為帶通濾波法和帶通濾波三次諧波法的參考電平。 論文對無刷直流電動機無位置傳感器控制中的關鍵問題-起動方法進行研究,在詳細分析“三段式”起動方法的實現過程的基礎上,給出了從外同步到自同步平穩切換的條件。論文在研究無刷直流電動機無位置傳感器控制換相方法的基礎上,提出了一種新的換相方法,提高了電動機運行平穩性和系統穩定性。在帶通濾波三次諧波法中使用該換相方法,無需對三次諧波積分即可得到換相時刻。 濾波器是反電勢法中反電勢過零檢測電路的重要組成部分。論文在分析無刷直流電動機端電壓信號特點的基礎上,給出濾波電路的技術要求,根據濾波器基本設計原理,分別對一階RC無源帶通濾波器和二階RC有源低通濾波器進行電路設計和參數計算,并通過實驗驗證理論分析和仿真結果。這些為通過檢測反電勢過零點獲得可靠的換相信號創造了條件。 論文還分析了無刷直流電動機無位置傳感器控制中產生轉子位置檢測誤差的原因,提出了相應的校正方法。通過分析無刷直流電動機的換相過程,建立了換相狀態的等效電路和數學模型,研究了轉子位置誤差引起的電動機超前、滯后換相現象,及其由此產生的非導通相環流,在理論分析的基礎上,進行了仿真計算,并與實驗結果對照分析。 功率器件的功率損耗分析在逆變器設計和提高控制系統的可靠性方面具有重要作用。論文構建了由IGBT組成的簡化逆變器模型,并進行仿真研究。針對不同的開關頻率和柵極電阻,定量計算了IGBT開關過程中各階段的功率損耗,給出了變化規律,對逆變器的設計具有重要的指導意義。最后,論文研制了基于反電勢過零檢測法的無位置傳感器無刷直流電動機控制系統,控制系統由硬件和控制軟件兩部分組成。硬件部分包括主電源整流濾波電路、控制電源電路、反電勢過零檢測電路、驅動和逆變電路以及保護電路等,控制軟件包括電動機起動模塊(包括定位、加速、切換)、電動機運行控制模塊(包括過零檢測及校正、換相)和各保護功能模塊。對系統進行了調試,并對論文中所分析和提出的各種方法進行了相關的實驗研究,給出了實驗結果。
上傳時間: 2013-06-06
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電流互感器是電力系統中最重要的高壓設備之一。它被廣泛應用于繼電保護、系統監測、電力系統分析之中,關系到電力系統的安全性與可靠性。隨著電力系統向高電壓、大容量和數字化方向的發展,傳統的電磁式電流互感器很難滿足電力系統發展的進一步要求。因此,研究基于計算機技術、現代通信技術及數字處理技術的以電子式電流互感器(ECT)為代表的、新型的高精度電流互感器成了大勢所趨。在電子式電流互感器的應用研究中,ECT高壓側的電源問題是關鍵技術之一。 本文對國內外電子式電流互感器發展的現狀進行了描述,并對已有的電子式電流互感器的高壓側供能方式進行了總結。論文根據本課題組所研究的電子式電流互感器的特點,對電子式電流互感器的高壓側供能系統的設計進行了研究,提出一種將兩種供能方式結合使用的組合電源,并設計了這兩種電源之間的切換方法。 本文首先設計了一種應用于高壓電子式電流互感器的數字化激光電源,包括大功率激光器的驅動電路、基于16位低功耗單片機MSP430的過流保護電路和恒溫控制電路、輸入電路、顯示電路、以及高壓側變換電路。其供能部分由低電位側的大功率激光光源產生激光輸出,經光纖將激光能量傳輸到達高電位側的光電池,再由光電池進行光功率到電功率的光電變換后,形成滿足光電電流互感器傳感頭部分所需的電壓輸出。實驗結果表明,該電源可以提供穩定的6V電壓,其功率不少于300mW。 本文又設計了了一種應用于高壓側電子裝置中的CT電源方案:通過一個特制的電流互感器(CT),直接從高壓側一次母線電流獲取電能,憑借在CT和整流橋之間串聯的一個電感,大大降低了施加在整流橋上的的感應電壓并限制了CT的輸出電流,起到了穩定電壓和保護后續電路的作用。實驗結果表明,該電源能輸出穩定的5V直流電壓,紋波不超過25mV。 最后,本文提出了一種將兩種供能方式結合使用的組合電源,并設計了這兩種電源之間的切換方法,解決了取電CT電源的死區問題,延長了激光器的使用壽命。
上傳時間: 2013-06-05
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性價比超高的U盤讀寫模塊-PB375,兼容CH375讀寫操作 1. 功能 ● 用于嵌入式系統/單片機讀寫U 盤、閃盤、閃存盤、USB 移動硬盤、USB 讀卡器等。 ● 支持符合USB 相關規范基于Bulk-Only 傳輸協議的各種U 盤/閃存盤/外置硬盤。 ● 支持文件系統FAT12 和FAT16 及FAT32 ● 文件操作功能:新建、刪除、讀寫數據,打開關閉文件等。 ● SPI接口,支持3.3V電平 ● 兼容CH375模塊的操作命令 ● 單芯片解決方案,該模塊只需要一個主控芯片外加少量的電容電阻便可,相對于51MCU+SL811/CH375的模塊,無論模塊尺寸還是成本都有著極大的優勢。 ● 模塊尺寸:38mm*40mm ● 該模塊可根據要求進行定制 基本不需要占用單片機系統的存儲空間,最少只需要幾個字節的RAM 和幾百字節的代碼。 2. 價格 相比51MCU+SL811/CH375方案有著極其強的價格優勢 3. 參數 兼容CH375模塊的讀寫操作命令,新建、刪除、讀寫數據,打開關閉文件 4. 應用 ? 桌上型儀表及便攜式儀表 ? 電子醫療儀表 (血壓計、血糖計、血脂計、心電機等) ? 運動器材(跑步機、搖擺機、、等等之器材) ? 汽車行車記錄器,稅控機 ? 電子系統參數設定 ( 溫度控制、行程控制等等之設備) ? CNC 自動化設備 ( 程序存取設定) ??數據采集 5. 聯系方式 聯系人:肖武 電話:13728690655 地址:深圳市南山區高新中四道30號龍泰利大廈304
標簽: UDisk-ReadWrite
上傳時間: 2013-07-07
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非接觸電能傳輸技術是一門新興的能量傳輸技術,它集合了電力電子能量傳輸技術、磁場耦合技術以及現代控制理論。由于這種電能傳輸方式沒有接觸摩擦,可減少對設備的損傷,不會產生易引燃引爆的火花,解決了給移動設備特別是在惡劣環境下,工作設備的供電問題。在交通運輸、航空航天、機器人、醫療器械、照明、便攜式電子產品、礦井和水下應用等場合有著廣泛的應用前景。本文對非接觸電能傳輸技術進行了理論和實驗研究。主要研究內容如下: ⑴介紹了非接觸電能傳輸技術的國內外研究現狀,發展前景,基本原理與所涉及到的關鍵技術。 ⑵通過建立漏感模型,對采用各種補償方式時,補償電容的選擇進行了分析與研究,并對不同補償方式時,負載對系統傳輸效率的影響進行了分析。 ⑶介紹了PWM調制硬開關技術、軟開關技術,比較分析了應用于無接觸電能傳輸系統主變換器的幾種逆變器拓撲結構,詳細分析了移相全橋變換器的工作原理,在此基礎上,對變換器進行改進,提出了基于移相全橋控制的諧振變換器,并對變換器的工作原理進行了詳細分析。 ⑷對系統原副邊主電路的主要參數進行了分析與設計,對松耦合變壓器的結構選擇、主要參數進行了分析與設計。 ⑸分別用通用DSP芯片TMS320F2812和專用控制芯片UC3875對系統的控制電路進行了設計。 ⑹對系統進行了仿真研究,在仿真成功的基礎上,采用UC3875控制方案制作了實驗樣機,進行了實驗研究。
上傳時間: 2013-07-19
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逆變電源的發展是和電力電子器件的發展聯系在一起的,隨著現代電力電子技術的迅猛發展,逆變電源在許多領域的應用也越來越廣泛,同時對逆變電源輸出電壓波形質量提出了越來越高的要求。逆變電源輸出波形質量主要包括三個方面:一是輸出穩定精度高;二是動態性能好;三是帶負載適應性強。因此開發既具有結構簡單,又具有優良動、靜態性能和負載適應性的逆變電源,一直是研究者在逆變電源方面追求的目標。本文對逆變電源三閉環控制方案、輸出相位控制、逆變電源數字化控制系統進行研究,以期得到具有高品質和高可靠性的逆變電源。 本文研究了單相全橋逆變電源與三相橋式逆變電源主電路參數,包括逆變器、吸收電路、驅動電路、變壓器和濾波器,并對逆變電源變壓器的偏磁產生原因進行了深入分析,最后給出了有效的抗偏磁措施。針對三相橋式逆變電源通常不能保證三相電壓輸出平衡,研究了一種可以帶不平衡負載的三相逆變電源。研究了逆變電源的控制原理,建立了逆變電源系統動態模型,在此基礎上對逆變電源的各種控制方案的性能進行了對比研究,從而確定了一種新穎的高性能逆變電源多閉環控制方案。另外,針對逆變電源輸出相位存在固有滯后問題,采用了一種利用電壓瞬時值內環對逆變電源滯后的相角進行補償控制的策略,分析表明上述控制策略雖然有效,但無法做到輸出相角穩態無差,對此,提出一種移相控制方案設想,相當于在原多環控制方案的基礎上加了一個相位控制環。這樣可以使逆變電源輸出相位誤差得到有效的補償,輸出相位精度更高。文章設計了逆變電源數字控制系統,采用TMS320LF2407A控制產生SPWM波,給出控制系統DSP程序運行流程圖,并用DSP對其進行了實現數字化。多環反饋控制系統的采用,使系統具有優異的穩態特性、動態特性和對非線性負載的適應性,使逆變電源的性能得到有效提高。
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,近距離無線傳輸技術是發展最快、最引入注目的技術,而ZigBee恰恰是填補了低速率無線通信技術的空缺,與其他標準在應用上相得益彰。它專注于近距離傳輸,成本低、同時入門檻也低,雖然其出現較晚,但目前已經得到人們越來越多的關注,成為無線技術研究的一個新熱點。 本文在詳細分析了傳統的抄表方式和無線抄表系統的發展狀況以及相關的無線數據傳輸技術的基礎上,提出了基于ZigBee技術的無線抄表系統的方案。論文在研究ZigBee組網技術的基礎上,設計了基于ZigBee開發平臺的無線嵌入式抄表系統,編寫了相應的軟件,完成了相應的調試和分析,并進行了系統的可靠性、實時性和安全性等問題分析。為了減少系統由于節點路由而造成的功耗損耗過大的問題,本文在組網應用過程中采用Tree+AODVjr的路由算法,從而保持系統能夠保持較小功耗的情況下進行數據的多跳路由,同時以ARM S3C2410為核心實現了基站設計,實現小區電表數據的集中采集,并通過GPRS/GSM模塊實現基站和抄表中心的數據傳輸和實時控制,在此基礎上,對抄表系統軟件也進行了相應的設計。 通過單點對單點、星形網絡數據傳輸實驗,取得了相應的實驗數據,對于協議的特點、系統可靠性和功耗情況有了整體把握,為今后ZigBee技術的進一步研究和應用打下了堅實基礎。 實驗結果顯示,本文提出的方案切實可行,并且采用ZigBee技術具有節約資源、操作方便、可靠性高而且易于管理等特點,基站和系統利用較為成熟的GPRS/GSM網絡技術進行通訊,既滿足了實時性要求,又降低了成本。
上傳時間: 2013-06-27
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