目前國內井下水泵電機多數采用傳統(tǒng)的人工進行控制,即人工加繼電器進行控制的方法。這種方法控制線路復雜,設備運行的自動化程度低,可靠性差,工人勞動強度大,應急能力差等缺點。針對當前國家對煤礦企業(yè)安全生產要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展所遇到的實際問題,研制了基于ARM的煤礦井下水泵電機網絡監(jiān)控系統(tǒng),不僅可以完成水位檢測、軸溫檢測、流量檢測、水泵起動、停止及其過程控制,而且還可以進行數據傳輸、處理等工作。它具有以下特點:水位實時在線檢測與顯示;水泵啟動與停止控制;多臺水泵實時“輪班工作制”;根據涌水量大小和用電“避峰就谷”原則,控制投入運行的水泵臺數;與監(jiān)控中心聯(lián)網,實行集中控制。 本文所設計的監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、監(jiān)控終端和遠程訪問三部分組成,分別介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計、電機保護算法設計、系統(tǒng)通訊網絡的設計和監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設計。 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計主要針對監(jiān)控終端的硬件設計,它采用S3C440X作為監(jiān)控終端的處理芯片。根據監(jiān)測的主要參數如水泵電機電流、電壓、水泵開停狀態(tài)、電機溫度、井底水倉水位、水泵出口流量的實際特點,通過ARM芯片的快速處理運算能力,實時計算出水泵的三相有功功率和無功功率、功率因數等參量,井底水倉的水位和水泵出水口的流量、水泵的三相電壓和電流準確值。把處理運算的結果通過以太網傳到監(jiān)控中心進行存儲、顯示和打印,同時監(jiān)控中心根據傳上來的結果進行判斷,然后根據判斷的情況確定是否需要給監(jiān)控終端發(fā)送控制命令。 電機保護算法設計方面,主要針對系統(tǒng)數據采集的特點,對相電流、相電壓進行交流信號采樣。對采樣后的數據運用快速傅立葉變換(FFT)進行數值計算,獲得了高精度的測量。 系統(tǒng)通訊網絡的設計主要針對系統(tǒng)兩層通訊網絡的協(xié)議進行分析與設計。監(jiān)控中心軟件采用基于Basic的可視化的程序設計語言Visual Basic6.0進行開發(fā)??蛻舳死糜嬎銠C網絡技術,使用B/S模式遠程實現對系統(tǒng)運行數據的傳輸,以便可以查詢實時數據和歷史數據,實現資源共享。
標簽: ARM 煤礦井下 水泵電機 網絡監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-25
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本課題針對當前煤礦企業(yè)對水的依賴性和企業(yè)自身發(fā)展對水源的需求等實際問題,研制了基于ARM的煤礦水源井監(jiān)控系統(tǒng)。 論文主要介紹了監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端(RTU)的硬件設計、軟件算法設計以及通訊技術、電機的保護原理和監(jiān)控系統(tǒng)上位機的軟件設計。 監(jiān)控終端(RTU)的算法設計方面,針對系統(tǒng)數據信號的特點和系統(tǒng)分析的需要,對水位、流量、出水口壓力采用直流采樣,對相電流、相電壓采用交流信號采樣。對采樣后的數據進行數值分析和計算,獲得了高精度的煤礦水源井參數的測量和系統(tǒng)的控制。 通訊部分采用的是具有接收靈敏度高、頻率穩(wěn)定、傳輸效率高等優(yōu)點的無線數傳電臺與RS-232組成無線網絡,實現了數據的上下傳輸。 監(jiān)控終端(RTU)的硬件設計方面主要采用ARM芯片作為監(jiān)控分站的終端處理核心,實時檢測水源井的水位,出水口壓力、流量等參數。實時顯示水源井各參數的動態(tài)特性,并查看水位的歷史變化。同時,ARM處理器通過互感器對數據采集處理后,可計算出水泵電機的三相電流、電壓的實際值,根據電機的相序電流、電壓的大小,可對電機實時有效的微機保護。并根據監(jiān)控中心命令進行相應的數據處理和數據傳送。 監(jiān)控終端軟件方面主要考慮到時實采樣的準確性,uClinux系統(tǒng)在ARM系統(tǒng)上數據處理的快速性與實時性,以及與監(jiān)控系統(tǒng)軟件的通信顯示方面的可行性與有效性。 系統(tǒng)監(jiān)控的軟件利用VC++6.0中的編程進行實時數據的采集處理和控制、數據的實時顯示、報表打印和報警等功能。通過ADO對象和SQL Sever,與windows系統(tǒng)上的數據庫服務器進行實時數據的交互。
標簽: ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-16
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單相交流串勵電動機由于啟動轉矩大、轉速高、體積小等一系列的特點,在電動工具、家用電器,尤其是小家電和吸塵器上獲得了十分廣泛的應用。論文對單相交流串勵電動機的發(fā)熱和振動特性進行研究。 在第二章,通過討論電機的發(fā)熱理論及其影響因素,結合實際建立了數學模型,推導得出一個工程上比較實用的公式,用來計算馬達堵轉時的溫升,還編寫了一個電腦程序來仿真計算馬達堵轉時的溫升。 在第三章,討論了電機轉子和支撐組成的振動系統(tǒng)在多自由度和各種情況下的振動。應用杜哈梅積分式和傅立葉分析法將機械振動和電磁干擾聯(lián)系起來,將機械振動問題轉化為二階電路的問題來進行處理。并且提出觀點:1.先測量出機械振動的頻譜圖或電磁噪音的Db-Freq頻譜圖,再用反傅立葉分解的方法將它們合成,得到周期性的激勵的形狀。2.由激勵(力信號或電信號)所產生的波在弦內進行傳播,信號經過衰減,輻射,在邊界處反射,然后跟下一列波迭加,直到成為穩(wěn)定的干擾信號。 在第四章,對樣機進行測試,并和電腦仿真結果進行了比較。結果表明二者的偏差在2.5%以內。
上傳時間: 2013-07-31
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交流電動機是一個多變量、高階、強耦合的非線性系統(tǒng),不象直流電機那樣易于控制轉矩,采用矢量控制技術可解決傳統(tǒng)交流調速的難題,使交流電機可以按直流電機的控制規(guī)律來進行控制,而無傳感器矢量控制技術由于可以省去速度傳感器,使相應的交流調速系統(tǒng)變得簡便、廉價和可靠,所以成為當前研究的熱點,本論文工作就是這方面的一個嘗試。 論文首先介紹了矢量控制技術的基本理論。對感應電動機在三相靜止坐標系下強耦合和互感變參數的數學模型,通過坐標變換,導出感應電機在兩相同步旋轉坐標系下的數學模型,然后將同步坐標系按轉子磁場定向,實現了對轉子磁鏈和轉矩的分別控制,從而可以按直流電機的控制規(guī)律來控制交流電機。 其次,論文基于同步軸系下的感應電動機電壓磁鏈方程式,提出了一種感應電動機按轉子磁場定向的矢量控制方法,利用在同步軸系中T軸電流的誤差信號實現對電機速度的估算,這種速度估算方法結構簡單,有一定的自適應能力。同時在該無傳感器矢量控制系統(tǒng)中,由于采用了經典的PI調節(jié)器,使得控制系統(tǒng)更為簡單易行。 論文利用MATLAB建立了該無傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型。為提高系統(tǒng)的適應性和仿真結果的準確性,仿真模型采用了標么值系統(tǒng),并考慮了控制周期和采樣信號周期對仿真結果的影響。討論了離散控制引起的相位補償問題,使仿真結果更接近實際工程系統(tǒng)。 最后,通過仿真進一步驗證了本文提出的無傳感器矢量控制系統(tǒng)的正確性和可行性,也證明了速度估計模型對速度估計準確,且對參數的變化有較強的魯棒性。
標簽: 無傳感器 矢量控制系統(tǒng) 速度
上傳時間: 2013-06-02
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為了對蓄電池的性能進行在線檢測和故障診斷,介紹了用以提供檢測蓄電池的交流恒流源的設計思想和實現方法。通過實驗進行了實例應用和驗證,取得了較好的效果,為蓄電池的在線檢測提供了一種實用的方法。關鍵
上傳時間: 2013-06-05
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交流電子負載是電源測試的主要元件之一,其具有穩(wěn)定性高、調節(jié)簡單及功能齊全等特點。交流電子負載的學術研究概況及市場狀況被分別介紹。學術研究主要包括針對UPS 老化測試的應用、模擬任意線性負載特性功能的實
上傳時間: 2013-07-15
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隨著微處理器技術與信息技術的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的應用也進入到國防、工業(yè)、能源、交通以及日常生活中的各個領域。嵌入式系統(tǒng)的軟件核心是嵌入式操作系統(tǒng)。然而,國內在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)上有很多困難,主要有:國外成熟的RTOS大都價格昂貴并且不公開源代碼,用好這些操作系統(tǒng)需對計算機體系結構有深刻理解。針對以上問題,免費公開源代碼的嵌入式操作系統(tǒng)就倍受矚目了,μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應用的、基于優(yōu)先級的可剝奪嵌入式實時內核,其特點是小巧、性能穩(wěn)定、可免費獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內核基礎上,將其運用于實際課題,完成了基于ARM架構的μC/OS-II移植及實時同步交流采樣的誤差補償研究。本文主要工作內容和研究成果如下: 1.剖析了μC/OS-II操作系統(tǒng)內核,重點研究了μC/OS-II內核的任務管理與調度算法機理,得出了μC/OS-II內核優(yōu)點:任務調度算法簡潔、高效、實時性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構,重點講敘了MMU(存儲管理單元)功能。為了提高交流采樣系統(tǒng)的取指令和讀數據速度,成功將MMU功能應用于本嵌入式系統(tǒng)中。 3.完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在目標板上的移植,主要用匯編語言編寫了啟動代碼、開關中斷、任務切換和首次任務切換等函數。 4.針對國內外提出的同步交流采樣誤差補償算法的局限性,本文從理論上對同步交流采樣的準確誤差進行了研究,并嘗試根據被測信號周期的首尾過零點的三角形相似法,求出誤差參數并對誤差進行補償。此外,考慮到采樣周期△T不均勻,經多次采樣后會產生累積誤差,本文也給出了采樣周期△T的優(yōu)化算法。 5.完成了系統(tǒng)硬件設計,并根據補償算法和△T優(yōu)化法則,編寫了相應采樣驅動和串口驅動。最后對實驗數據進行了分析和比較,得出重要結論:該補償算法實現簡單,計算機工作量小,精度較高。
上傳時間: 2013-04-24
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由于永磁伺服電機具有轉子轉動慣量 小,響應速度快,效率高,功率密度高,電機體積小,消除電刷而減少噪音和維護等其他電機難以比擬的優(yōu)點,在高性能位置伺服領域,尤其為伺服電機組成的伺服系統(tǒng)應用越來越廣泛。 永磁無刷電機有兩種形式:方波式和正弦波式。本文主要研究以pmsm 為伺服電機的伺服系統(tǒng) 目前實現永磁同步電動機的控制主要采用dsp、dsp+fpga和dsp+asic三種途徑。而前兩種方式實現位置控制編程量較大,美國國際整流器公司針對高性能交流伺服驅動要求,基于fpga技術開發(fā)出了完整的閉環(huán)電流控制和速度控制的伺服系統(tǒng)單片解決方案—irmck201。本文就是基于這種數字運動控制芯片,設計了dsp和irmck201的交流伺服控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有性能優(yōu)越,結構簡單,編程任務小,開發(fā)周期短等優(yōu)點,對其他交流位置伺服控制系統(tǒng)也具有很好的推廣意義。
上傳時間: 2013-06-07
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隨著我國電力行業(yè)的飛速發(fā)展,安全五防工作的重要性日益突顯。為此我國大部分省市電力部門均要求高壓帶電設備必須配裝安全五防裝置——即高壓帶電顯示裝置。感應式高壓帶電顯示閉鎖裝置由于其非接觸式傳感特性和相間處理無干擾的優(yōu)點成為行業(yè)首選,而三相正弦波信號發(fā)生器則是感應式高壓帶電顯示閉鎖裝置主要電氣性能保證的關鍵。 本文研究基于感應式高壓帶電顯示閉鎖裝置所感應的高壓帶電體電場信號,并依據感應式高壓帶電顯示閉鎖裝置的電氣性能行業(yè)標準制定了該信號發(fā)生器的性能指標。設計的三相正弦波信號發(fā)生器在硬件架構上以ARM7微處理器為核心,符合16C550工業(yè)標準的異步串行口UART0與PC機通信,便于信號輸出和數據保存,為滿足感應式高壓帶電顯示閉鎖裝置在復雜環(huán)境運行的數據分析和智能決策提供了平臺?,F場數據的實時采集、保存和分析功能,將對感應式高壓帶電顯示閉鎖裝置的智能化起到關鍵作用。
上傳時間: 2013-04-24
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實現了三相異步電機的svpwm的仿真,效果很好,自己調通并使用
上傳時間: 2013-07-08
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