功率超聲波應用技術已經在清洗、乳化和加工等方面取得可觀的成效。超聲消洗是功率超聲技術最廣泛也較成熟的一種應用，并且H益向各行各業滲透。超聲波清洗中的壓電換能器常因驅動電路的輸出頻率沒有諧振在壓電陶瓷片的共振頻率上，因而導致壓電陶瓷片的Q值下降，損耗加大，繼而使得陶瓷片發熱，效率減小而發生斷裂。因此共振頻率是壓電陶瓷超聲波換能器的一個重要參數，它隨負載及工作溫度等因素的變化而變化，或隨時間的增加而變化，換能器饋電電路能否自動跟蹤其共振頻率就變得很重要。此外，由于目前市場上的超聲波清洗機設備多采用單一頻率的工作方式，也就是每套設備只能工作在一個超聲頻率上，這使得結構復雜的工件得不到充分清洗，同時，由于駐波場的形成，造成清洗盲區，使清洗效果不均勻。本文以半橋變換器為夾心式壓電換能器的驅動電路，以脈寬調制器3525為脈沖波產生電路，采用單片機8951，DAC0832D/A轉換器及軟件技術，設計出具有頻率跟蹤功能的雙頻超聲波發生器，較好地消除超聲波清洗機清洗槽內由駐波引的清洗死角，有效地提高了超聲波清洗機清洗效率。實驗表明，采用雙頻超聲波清洗方式的超聲波清洗機，工作穩定、高效，具有廣泛的應用前景.關鍵詞：雙頻超聲波發生器；動態阻抗匹配：超聲波換能器；頻率跟蹤；單片機
標簽： 超聲波清洗機
上傳時間： 2022-06-18
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【摘要】在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題，例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業的生產加工過程，通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要維持合適的高度，既不能太滿溢出造成浪費， 也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數， 特別是在動態的狀態下， 采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。PID 控制（比例、積分和微分控制）是目前采用最多的控制方法。【關鍵詞】水箱液位； PID 控制；液位控制； Matlab 仿真一．引言在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題， 例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業的生產加工過程， 通常需要使用蓄液池， 蓄液池中的液位需要維持合適的高度， 既不能太滿溢出造成浪費， 也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數， 特別是在動態的狀態下， 采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。本論文利用PID 算法在matlab 中進行仿真并講解實物搭接效果， 具體如下：1、利用指導書中推導的模型和實際的參數，建立水箱液位控制系統的數學模型，并進行線性化；2、構成水箱液位閉環無靜差系統，并測其動態性能指標和提出改善系統動態性能的方法，使得系統動態性能指標滿足σ%≤10%，調節器調節閥水槽測量變送出水閥系數＜0.5 秒，靜態誤差小于2%；3、通過在matlab 編程中求取合適的反饋變量K,然后與仿真模型結合構成最優控制的水箱液位系統，通過圖形分析是否滿足系統的性能參數；
標簽： pid調節控制系統
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波電機（Utrasonic Motor簡稱USM）是一種新型的微特電機，有別于傳統的電磁電機。在本文引言中，說明了USM與傳統電磁電機相比的主要優點、基本組成及應用前景，同時說明了開展專用USM的驅動電路研究工作的背景及主要工作內容，作者要完成設計、樣品加工及應用三部分工作等，此論文就是這三部分研究工作的總結。首先，根據對驅動電路的要求，結合國內外傳統壓電馬達驅動電路的系統方案，設計出專用超聲波電機的驅動電路的系統方案。在本方案中增加了位置檢測與歸零單元，去掉了頻率跟蹤單元，采用DSP作為控制單元，整合了電機驅動信號產生、電機選擇與啟動、位置檢測信號處理和特殊信號譯碼等功能，有利于電路小型化和穩定性。方案具有新穎和獨特性。其次，詳細介紹了利用仿真與實際調試相結合的方法，完成了推挽逆變電路及升壓脈沖變壓器的工程設計和調試，著重解決了浪涌及功率開關管保護等問題，注意了變壓器繞制工藝與漏感的關系。采用DSP芯片實現了多種控制和軟、硬件結合，給出了用C語言編寫的程序，重點解決了程序的調試與抗干擾問題。采用獨特的數字編碼方法，實現了位置檢測的結構設計，完成了性能初步調試以及與DSP組成閉環系統，消除電機不斷步進引起的空間位置上的積累誤差，實現了電機步進誤差歸零的技術要求。設計了電路工程板圖，完成了樣機兩臺的加工和調試工作，與超聲波電機進行了匹配調試實驗，重點解決了阻抗匹配問題，達到了驅動電路的設計指標，實現了設計、加工、匹配調試三解工作的基本，aCn.coinal最后，根據前一段工作，提出了一些今后工作的意見，特別是工程應用化與集成化方面的研究想法。關鍵詞：超聲波電機，驅動電路，DSP，脈沖變壓器，位置檢測與歸等
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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本論文通過對國內外DNC技術發展現狀的研究，根據加工車間具體的需要，設計了一種基于工業以太網的嵌入式DNC集成控制系統。文章從DNC系統賴以運行的網絡著手，研究并建立了基于工業以太網的車間局域網模式，采用元余星型拓撲結構構建了快速、穩定、抗干擾能力強的局域網環境采用PC104主板，設計了嵌入式DNC智能終端系統，詳細說明了DNC網絡的配置過程。實現了從RS-232C串行接口到10Mbps以太網接口的轉換，支持標準RS-232C接口和具有特殊通信協議的串行通信接口的數據傳輸，實現了廣義DNC功能。研究了加工車間數控系統的數據傳輸方式，創建了統一的數據傳送格式。采用創建的萬能輸入法，通過操作數控設備的控制面板，實現了異構數控系統的有效集成。通過解剖不同數控系統的通信協議，將軟插件技術應用到DNC系統中，針對不同的數控系統，編制不同的驅動程序。通過軟件的控制，實現數控系統類型的自動識別和NC程序的自動傳輸。對硬件進行優化設計，加大了智能終端的存儲器容量，深入研究“程序再開，功能，實現了程序續傳的快速性和準確性。通過軟件設計，解決了多臺數控設備同時在線加工的通信競爭問題。
上傳時間： 2022-06-19
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所設計的多頻段小型化天線結構新穎，性能指標優越，與當前國內外研究的大多數同類天線相比保持較小體積，在多頻、寬頻工作頻段上也保持較強的競爭力。其中所設iMonopole，780MHz-1010MHz和1630MHz3900MHz，在高頻頻段上的提升相當明顯，與大多數同類天線相比提升超過100%，除了覆蓋GSM，UMTS，LTE的頻段外，還覆蓋WiMAX的頻段，為未來5G通信的多頻段融合發展提供有力支撐；所設計多頻段小型化PIFA天線，工作頻段為680MHz980MHz和1665MHz-2755MHz，覆蓋GSM，UMTS，LTE所需的所有頻段，同時該天線的小型化指標憂異，其輻射貼片部分的尺寸僅為33mm x mm0.8mm，在當前國內外同類天線中具有相當強的競爭力。這兩款天線結構簡單，加工成本低，十分適用于5G移動通信移動終端中。最后，設計一款超寬帶微帶天線。所設計的超寬帶微帶天線利用新型倒置E型槽，獲得了超寬帶性能，工作頻段覆蓋27.6GHz-33.2GHz.采用新的債電方式一半圓漸進饋電，不僅可以改善天線的輻射特性，還能降低阻抗匹配的難度，進而一定程度上簡化了天線的設計難度。在天線輻射貼片開有圓角矩形槽，大大的改善了天線的阻抗特性，進一步優化了天線的輻射特性，保證了天線在整個煩段內輻射方向圖的穩定性。天線加工簡單、成本低，非常適用于5G移動通信的大規模組網。
上傳時間： 2022-06-20
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隨著個人通信和移動通信技術在世界范圍內的迅猛發展，人們對移動通信的服務質量要求也越來越高.WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）作為第三代移動通信系統的三大標準之一，因為具有優良的通信質量和較高的頻譜利用率而被廣泛應用.在WCDMA接收機中，射頻前端電路占有重要的地位，其性能優劣直按影響著接收機的接收靈敏度以及后繼信號處理部分的性能.因此，進行WCDMA射頻電路的研究和設計具有重要的現實意義.天線和低噪聲放大器（LNA）是射頻（RF）接收機芯片的重要組成部分。本文在廣泛查閱國內、外參考文獻的基礎上，對微帶天線的寬頻帶技術和LNA的設計原理進行了深入地研究.綜合多種寬頻帶技術，本文采用L形探針饋電與雙E形槽貼片相結合的方法，提出了一款適合于WCDMA基站的寬頻帶微帶天線結構。利用電磁仿真軟件HFSS對該天線的性能進行了研究，研究了天線貼片尺寸對天線性能的影響。在此基礎上，優化設計了適用于WCDMA基站的寬頻帶微帶天線，并對其進行了加工、測試和分析，仿真和測試結果均表明，該天線-10dB回波損耗帶寬為520MHz，天線在2GHz的增益為7.88dBi，滿足WCDMA基站的要求.另外，本文還根據WCDMA基站對LNA性能的要求，利用仿真軟件ADS（Advanced Design System）設計了一款高線性的兩級平衡低噪聲放大器，給出了電路原理圖，并制作了版圖，結果表明，該低噪聲放大器在1.92GH2~1.98GHz頻段增益不低于30dB，噪聲系數小于1dB，滿足WCDMA的要求，具有一定的實用價值。
上傳時間： 2022-06-20
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PCB電路如微帶電路有較為顯著的介質和輻射損耗，而傳統金屬波導雖然損耗低、信號干擾小，但其結構很難做到小型化和集成。因此這兩種結構不適用于要求低功耗且空間尺寸受限的移動終端。采用基片集成波導（SIW）可同時降低損耗和增加可集成性，其兼備了金屬波導和平面電路的優良屬性，是未來5G毫米波終端應用場景最佳的選項之一。本文的主要內容包括：對SIw、波柬掃描陣、縫隙天線陣和Butler知陣多波束饋電網絡等基本原理進行了簡要的回顧。此四方面的知識是本文所有設計的理論支撐。系統梳理了siw.縫隙天線陣的設計步驟和Butler矩陣饋電網絡的分析方法。提出了將4 x4 Butler矩陣多波束饋電網絡用于木來5G終端天線的設計以實現多波束寬角度高增益信號覆蓋、本文選擇采用了多被束方案，并結合了sG移動終端設計了適用于5G終端的4x4 Buter矩陣多波束饋電網絡和縫隙天線陣，加工測試表明多波束方案基本可滿足未來5G終端天線的要求。在傳統4x4 Butler的基礎上，提出和設計了一款改進型的4x4 SIW Butler矩陣。從理論上驗證了方案的可行性且推導了各個器件須滿足的條件。新設計的Butler矩陣其核心是將移相器歸入到3dB定向耦合器的設計中。仿真和測試結果表明，改進型的4x4 SIW Butler矩陣不僅擁有更好的輸出幅相平坦度還具有比傳統4x4 SIW Butler矩陣更高的設計靈活性。設計了一款3x3 SIw Butler矩陣。首先給出了該款矩陣的設計思路來源，然后從原理上驗證了此矩陣設計的可行性和詳細地推導出了3x3 Butler短陣的結構和器件參數。仿真和結果表明，該型Butler矩陣比4×4 SIW Butler矩陣尺寸更小、結構更簡單，但具有和4×4 SIW Buter矩陣相當的增益值和波束覆蓋范圍。
上傳時間： 2022-06-20
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論文的主要工作和研究成果可以概括為以下幾個方面：1，分析了微波射頻濾波器的基本原理，頻率變換規則。闡述了微波濾波器的新技術及其應用.2，研究分析了螺旋濾波器的基本理論，設計了一種工作在VHF/UHF波段的螺旋腔體帶阻濾波器。論文以傳統的帶狀線帶阻濾波器作為著手點，采用電容耦合短截線諧振結構，將同軸線諧振器變換成螺旋線結構，有效地縮小了濾波器的體積。3，提出了一種結構新額的微帶平面結構濾波器，采用雙模諧振器結構形式。V/在輻射貼片上開十字交叉槽線來降低諧振頻率。濾波器的輸入輸出請振臂使用L形開路結構，帶外抑制非常好，高達-33dB，二次諧波被推移到基波的3倍頻以外。論文采用理論分析與計算機輔助設計相結合的設計理念。對螺旋腔體帶阻濾波器和雙模微帶帶通濾波器進行了實物加工，實測結果與仿真結果相吻合.關鍵詞：射頻；濾波器；螺旋諧振器：雙模諧振器
標簽： 射頻濾波器
上傳時間： 2022-06-20
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本文所研究的電壓可調諧帶通濾波器是射頻選頻網絡中一個重要部件，它具有帶寬小、中心頻率調諧范圍大，阻帶抑制度高、頻率調譜范圍內帶寬和濾波曲線變化很小、結構小型化等特點。在整個研究的過程中，概括起來主要做了以下幾方面的工作：1，首先從濾波器網絡設計理論入手，在耦合譜振器帶通濾波器的基礎上，簡單介紹了從低通原型濾波器到耦合諧振器可調帶通濾波器的設計過程，并通過查閱大量的資料和進行公式推導得到頻率變化和可調濾波器性能參數之間的關系公式。2，針對可調濾波器的設計，詳細研究分析了可變電容二極管在諧振回路中）的特性、介紹LC調諧濾波器的電路設計以及微帶線理論3，濾波器的設計是工作的重點，包括基本電路結構的設計、梳狀線濾波器的近似等效模型，利用ADS仿真軟件進行的優化設計和濾波器的測試工作三部分。前兩部分工作主要是在理論設計的基礎上，推算并利用軟件得出實際濾波器的各個部件更精確的值。針對所設計可調譜帶通濾波器調諧頻率范圍寬的特點，在仿真過程中采用了一些特殊的處理方法，例如改進的優化方法。第三部分的工作主要是對加工好的濾波器進行測試，并進行調試，最后分析了濾波器的某些性能不能完全滿足要求存在的原因以及對該課題的后續工作開展提供一些思路。
標簽： 射頻電調諧濾波器
上傳時間： 2022-06-20
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