為了提高特定應用環(huán)境下的運行速度,DSP增加了許多特殊的指令和功能單 元,體系結(jié)構(gòu)越來越不規(guī)則。傳統(tǒng)的代碼生成算法是一種分治算法,沒有考慮指 令和寄存器之間的約束關系,難以應用在DSP編譯器中。必須為DSP編譯器發(fā) 展出新的代碼生成算法,以適應新的需求和挑戰(zhàn)。本文主要研究了DSP編譯器 的若干關鍵技術,DSP編譯器的目標機器平臺是浙江大學自主研發(fā)的媒體DSP —SPOCK。
上傳時間: 2013-06-02
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勵磁裝置是同步發(fā)電機的重要控制部件,直接影響電機及電力系統(tǒng)的特性,本文介紹了一種基于DSP(TMS320F2812)微控制器的同步發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器的設計研究。 本文以新型同步發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器的開發(fā)研制為主要內(nèi)容,首先介紹了同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的重要作用,然后介紹了常用的DSP 芯片特點與構(gòu)成,最后著重介紹了新型勵磁調(diào)節(jié)器的軟、硬件設計實現(xiàn)方法,給出了硬件原理圖和軟件流程圖。硬件設計主要有交、直流的調(diào)理電路的設計,鐵電儲存設計以及通訊電路、D/A 電路等其它外圍電路的具體設計;軟件由主程序和中斷程序構(gòu)成。其中,主程序主要完成系統(tǒng)的初始化;中斷程序主要完成數(shù)據(jù)的采集和算法實現(xiàn), PID 調(diào)節(jié)、限制保護模塊等部分以及通訊部份等。 本設計充分利用TMS320F2812 芯片的強大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設及高速的實時控制能力,來完成各功能的實現(xiàn)。
標簽: DSP 數(shù)字式 勵磁調(diào)節(jié)器
上傳時間: 2013-05-20
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有源電力濾波器是一種新型諧波,無功補償裝置。和傳統(tǒng)無源的補償裝置相比,有源電力濾波器具有很大的優(yōu)勢,可以對諧波,無功以及負序電流實現(xiàn)實時、準確的補償。因此,有源電力濾波器得到了廣泛的研究,并開始進入工業(yè)應用階段。隨著數(shù)字信號處理技術的高速發(fā)展,以全數(shù)字化控制技術實現(xiàn)的有源電力濾波器必將成為電力電子技術中新的研究熱點。 本論文闡述了諧波抑制的背景和目的以及國內(nèi)外諧波抑制技術的發(fā)展現(xiàn)狀,深入分析、比較了目前常用的有源濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理,本論文探討了單相系統(tǒng)的諧波檢測算法的各種方案及其特點,選用負荷電流基波有功分量法對諧波電流進行檢測。該方法結(jié)構(gòu)簡單,不僅適用于單相系統(tǒng)而且適用于三相系統(tǒng)。本文對單相有源電力濾波器進行了硬件和軟件設計,對各硬件部分實現(xiàn)的功能進行了具體的介紹,并給出了實現(xiàn)原理圖。軟件設計部分給出了主要程序的設計流程圖。以上設計方案在MATLAB 仿真軟件包的SIMULINK 環(huán)境下進行了仿真實現(xiàn),仿真結(jié)果證實了本文設計的有源電力濾波器的正確性和諧波補償?shù)膶崟r性。 在理論分析和仿真研究的基礎上,設計了基于TMS320F2812 DSP 控制的單相并聯(lián)型電力有源濾波器,研制了實驗樣機,對并聯(lián)型有源電力濾波器進行了初實驗結(jié)果表明,本論文采用的負載電流基波有功分量算法能夠?qū)崟r,準確地提取出諧波和無功分量,同時也表明,這種基于TMS320F2812 DSP 的單相有源電力濾波器具有優(yōu)良的諧波補償特性。
上傳時間: 2013-06-19
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隨著大功率開關器件、集成電路及高性能的磁性材料的進步,采用電子換相原理工作的無刷直流電機得到了長足的發(fā)展。無刷直流電動機既具有交流電動機的結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠維護方便等一系列優(yōu)點,又具備直流電動機的運行效率高、無勵磁損耗及調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點,在當今國民經(jīng)濟各個領域的應用同益普及。 普通無刷直流電機存在著轉(zhuǎn)子位置傳感器,當電機尺寸較小時轉(zhuǎn)子位置傳感器難于安裝并且維修困難,另外傳統(tǒng)的霍爾元件溫度特性不好,導致系統(tǒng)可靠性變差,所以在一些小型,輕載啟動條件下,無位置傳感器無刷直流電機就成為理想選擇,并具有廣闊的發(fā)展前景。 同時隨著微處理器技術的發(fā)展,微處理器越來越多的用在控制系統(tǒng)中。許多復雜但有效的算法越來越多的用于電機控制當中。但是在無位置傳感器無刷直流電機,應用時往往需要精確的速度控制,尤其在高速運行場合,對信號反饋控制靈敏度的要求更為嚴格,并且算法也比較復雜。傳統(tǒng)的微處理器如 5l、96系列在實現(xiàn)對其的控制時,由于本身指令功能不強,乘除法所用周期過多,外圍電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度慢,資源相對較少,使其不能很好的完成對無位置傳感器無刷直流電機的控制。美國TI公司專門為電機的數(shù)字化控制設計的16位定點DSP控制器 TMS320X240集DSP的信號高速處理能力及適用于電機控制的優(yōu)化的外圍電路于一體,可以為高性能,復雜傳動控制提供可靠高效的信號處理與控制硬件。本論文所研究的無位置傳感器無刷直流電機DSP控制系統(tǒng)即為滿足這一需要而設計的。 本論文首先對無刷直流電動機及其無位置傳感器控制的基本原理以及DSP芯片 TMS320F240進行了必要的介紹,并且對基于反電勢檢測法的DSP實現(xiàn)作了詳細的分析,包括對反電勢檢測及其相位實時修正方法,電機換流的實現(xiàn),速度、電流雙閉環(huán)控制算法,電機的啟動分析,正反轉(zhuǎn)控制,速度的調(diào)節(jié),制動、保護等都做了——詳細論述。本論文還對控制系統(tǒng)的控制及功率部分硬件作了詳細的分析。最后本論文對軟件的具體實現(xiàn)作了具體的闡述。 根據(jù)本論文所述的設計方案設計的無刷電機無位置傳感器DSP控制系統(tǒng),可以獲得良好的速度控制性能。而且,DSP技術不僅使系統(tǒng)獲得了高精度,高可靠性,還簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加了系統(tǒng)的可靠性。具有控制靈活,智能水平高,參數(shù)易改等優(yōu)點。
上傳時間: 2013-05-28
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本課題就是從研究永磁電機的設計著手,最大程度的改進電動機本體的性能,設計出符合伺服驅(qū)動要求的永磁同步電動機,然后針對設計出來的具體電機開發(fā)相應的驅(qū)動控制電路以及相關的控制軟件,使電動機、驅(qū)動控制電路和控制軟件三者相互配合,從整體上提高整個伺服控制系統(tǒng)的性能。 論文首先介紹永磁電機的發(fā)展前景和基本結(jié)構(gòu);接著具體論述如何使用Visual Basic 6.0和ANSYS有限元分析軟件進行永磁同步電動機設計,為電機設計引入一種較新的方法,使電機許多性能參數(shù)得到進一步較為精確的量化,設計者可據(jù)此對電機性能進行更可靠的評估,從而為電機性能結(jié)構(gòu)的改進提供了基礎、指明了方向;然后,論文著重研究如何使用DSP實現(xiàn)對永磁同步電動機的伺服控制,控制部分從電機矢量控制理論入手,引入一套全新的電機轉(zhuǎn)子初始位置確定理論和算法,還涉及到正弦波脈寬調(diào)制和電壓空間矢量調(diào)制理論,系統(tǒng)的速度位置環(huán)采用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,這些在論文中都做了詳細地論述,從軟件和硬件兩個角度分別具體闡述了整個伺服控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。最后整個控制系統(tǒng)實現(xiàn)與PC機上的VB程序進行串行通訊,使用者可通過PC機提供的控制界面程序方便的監(jiān)控伺服系統(tǒng)的運行狀況,同時文中還實現(xiàn)了對整個控制系統(tǒng)的Matlab建模及其仿真。
標簽: DSP 永磁同步電動機 伺服控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本文對家用電器中語音識別技術的DSP實現(xiàn)進行了研究。文章介紹了語音識別技術的基本概念,討論了語音識別系統(tǒng)的組成和實現(xiàn)的技術;詳細分析了構(gòu)成語音識別系統(tǒng)的四個組成部分,包括語音信號數(shù)字化與預處理、語音的端點檢測、特征提取與模式匹配。著重介紹了實現(xiàn)端點檢測的短時平均能量與短時平均過零率分析,語音信號的線性預測分析及在此基礎之上的倒譜特征參數(shù),以及實現(xiàn)模式匹配的常用的矢量量化技術、動態(tài)時間規(guī)整技術和隱馬爾可夫模型;根據(jù)提出的語音識別系統(tǒng)的構(gòu)成,介紹了在MATLAB6.5上實現(xiàn)了采用動態(tài)時間規(guī)整算法的識別系統(tǒng)的仿真分析。
上傳時間: 2013-04-24
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研究表明,茶葉做青環(huán)境及工藝等是影響烏龍茶品質(zhì)的重要因素。由于烏龍茶茶青在發(fā)酵過程會產(chǎn)生大量水汽,因此,對茶青發(fā)酵的溫度控制要求十分高,而且還要求能夠不間斷除濕。目前,很多中小型烏龍茶加工車間采用空調(diào)來調(diào)節(jié)烏龍茶茶青發(fā)酵過程的溫度和濕度,但是由于空調(diào)不能在制熱過程中除濕,因此,采用空調(diào)是無法在低溫天氣用于茶青發(fā)酵加工的。 本文通過對空調(diào)系統(tǒng)的研究,結(jié)合除濕機的工作原理,設計了一種具有新型結(jié)構(gòu)的茶青發(fā)酵溫濕度控制系統(tǒng)。通過制冷回路的改進和閥門的切換,使得本系統(tǒng)既可以象普通空調(diào)一樣制冷制熱,也可以當作除濕機來用,滿足了烏龍茶茶青發(fā)酵加工過程不間斷除濕的要求。 論文詳細介紹了該系統(tǒng)的工作原理和控制方法,包括模糊PID控制策略的研究,并基于DSP平臺設計了相關的控制算法。最后,采用MATLAB進行仿真研究,證明較常規(guī)PID算法具有更好的控制性能。
上傳時間: 2013-04-24
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勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)是同步發(fā)電機的重要組成部分,對同步發(fā)電機乃至電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要影響。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運行方式日趨復雜,對同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和靈活性提出了更高的要求。本文根據(jù)勵磁調(diào)節(jié)器的國內(nèi)外發(fā)展趨勢,研究開發(fā)了以TMS320F2812芯片為控制核心的同步發(fā)電機DSP勵磁調(diào)節(jié)器。 本文首先介紹了數(shù)字勵磁的發(fā)展歷程、特點及應用范圍,然后介紹了同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展狀況及趨勢,提出了基于數(shù)字信號處理器 TMS320F2812 控制的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)微機勵磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設計方案。 在詳細解釋功率器件 IGBT 和控制器件TMS320F2812芯片基礎上,提出了勵磁系統(tǒng)的主要硬件設計及軟件實現(xiàn)方法;完成了IGBT勵磁裝置主回路和 IGBT 保護及驅(qū)動單元的設計;進行調(diào)節(jié)器硬件設計,給出了硬件原理圖和軟件流程圖;利用TMS320F2812芯片強大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設和高速的實時處理能力,用單片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了交流采樣、變速積分 PID控制算法、PWM功率調(diào)節(jié)和系統(tǒng)保護等功能。TMS320F2812芯片的引入,大大簡化了勵磁控制器的硬件結(jié)構(gòu),提高了勵磁系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。 最后,為驗證所設計的勵磁調(diào)節(jié)器的有效性和控制效果,采用 MATLAB 中 SIMULINK 仿真平臺,設計了勵磁控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的仿真模型。仿真結(jié)果表明,采用 TMS320F2812的同步發(fā)電機IGBT勵磁系統(tǒng)具有響應快速、調(diào)節(jié)靈敏、控制性能優(yōu)良等特點。
上傳時間: 2013-07-29
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隨著電力電子技術、微處理器技術以及新的電機控制技術的發(fā)展,交流調(diào)速性能日益提高。變頻調(diào)速技術的出現(xiàn)使交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。但是國民經(jīng)濟的快速發(fā)展要求交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應速度,一般的通用變頻器已經(jīng)不能滿足工業(yè)應用的需求,而交流電機矢量控制調(diào)速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個要求。矢量控制(Field Oriented Control),能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機電磁轉(zhuǎn)矩的快速控制,本文對三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng)進行了研究和分析,以高性能數(shù)字信號處理器為硬件平臺設計了基于DSP的三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng),并分析了逆變器死區(qū)效應的產(chǎn)生,實現(xiàn)了逆變器死區(qū)的補償。 本文介紹了交流調(diào)速及其相關技術的發(fā)展,變頻調(diào)速的方案以及國內(nèi)外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機在三相靜止坐標系下的數(shù)學模型為基礎,通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機在兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型,并利用轉(zhuǎn)子磁場定向的方法,對該模型進行分析,設計了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器,以實現(xiàn)交流電機電流量的有效解耦,得到定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量。仿照直流電機的控制方法,設計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺,在此基礎上實現(xiàn)了矢量控制算法,論述了電壓空間矢量調(diào)制(SVPWM)的原理和方法,并對其進行了改進。最后對逆變器的死區(qū)進行了補償。 實驗表明基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制(FOC)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,電流解耦方便,動態(tài)性能好,精度較高,能夠基本滿足現(xiàn)代交流電機控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和速度要求。
上傳時間: 2013-05-24
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隨著電力電子裝置越加廣泛的投入使用,電能得到了更加充分的應用,但是伴隨而來的是越來越多的非線性、沖擊性負載的投入使用,電網(wǎng)中諧波污染日益嚴重,在針對此類諧波抑制和無功補償裝置的研究中,電力有源濾波器APF得到了廣泛應用. 與傳統(tǒng)無源濾波器比較,有源電力濾波器具有動態(tài)響應特性好,濾波特性不受系統(tǒng)阻抗的影響等優(yōu)勢.而APF所采用的諧波電流檢測方法,直接決定了諧波的檢測精度和跟蹤速度,是決定諧波補償特性的關鍵.本論文重點研究了諧波電流檢測方法. 在眾多有源濾波器的諧波及無功電流檢測算法中,基于三相瞬時無功功率理論的應用最為廣泛.應用此理論的i<,p>-i<,q>島檢測方法計算簡單,具有較好實時性,適合電流快速檢測的優(yōu)點;但同時也存在很多局限性. 本文首先通過分析、比較總結(jié)出各類APF的優(yōu)缺點和適用性,系統(tǒng)地研究了有源電力濾波器的兩個關鍵技術:諧波電流檢測和PWM信號發(fā)生器的控制策略;在此基礎上,針對在負載電流有較大突變時補償電路會產(chǎn)生較大畸變影響補償效果的問題,以及三相電壓畸變時i<,p>-i<,q>檢測法存在的誤差等問題,從基于DSP控制的三相四線制并聯(lián)型有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)出發(fā)進行優(yōu)化設計,提出了一種改進的i<,p>-i<,q>檢測法,在該檢測法中增加了平衡.APF直流側(cè)電容總電壓和上下電容電壓的閉環(huán)控制,以消除負載電流突變時產(chǎn)生的畸變;并采用一種新穎的基于低通濾波的A相正序電壓提取單元來代替原始的i<,p>-i<,q>檢測法的PLL鎖相環(huán),在三相電壓畸變情況下仍可以正確提取A相正序電壓,以精確檢測出諧波和無功電流. 最后通過MATLAB6.5對系統(tǒng)進行了仿真驗證,仿真結(jié)果表明該算法能有效保證檢測效果的實時性和精確性,證明了該算法的可行性.
上傳時間: 2013-04-24
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