隨著低壓供電系統(tǒng)中感性負荷越來越多,電網(wǎng)對無功電流的需求量急劇增加,為了提高系統(tǒng)供電質(zhì)量和供電效率,必須對電網(wǎng)進行無功補償。晶閘管投切電容器(TSC)一種簡單易行的補償措施,并已得到廣泛應(yīng)用。但是長期以來無功補償裝置中的電容器投切開關(guān)存在功能單一、使用壽命短、開關(guān)沖擊大等不足,這些不足嚴重制約了補償裝置的發(fā)展。因此開發(fā)大容量快速的集多種功能于一體的電子開關(guān)功率單元將是晶閘管投切電容器(TSC)技術(shù)中長期研究的主要內(nèi)容,具有很高的實用價值。 首先,本文回顧了投切開關(guān)的發(fā)展歷史,并指出它們存在的優(yōu)點和弊端。闡述了晶閘管投切電容器(TSC)的基本工作原理及主電路的組成和實現(xiàn)手段。 其次,提出功率單元的概念,并介紹了它的組成、功能和作用、對功率單元各個組成部分進行研究,主要包括根據(jù)系統(tǒng)電壓和電流選擇晶閘管型號、根據(jù)TSC無過渡過程原理的分析來設(shè)計過零觸發(fā)模塊、利用補償電容上的工作電壓波形設(shè)計多功能卡上的工作指示電路、故障檢測電路,根據(jù)TSC的保護特點將溫度開關(guān)串入到控制信號和冷卻風扇電路,在溫度過高時起到對功率單元的保護作用。然后在理論及設(shè)計參數(shù)的基礎(chǔ)上制造功率單元。在已有的TSC補償裝置上對功率單元的性能進行實驗,實驗結(jié)果表明,論文所設(shè)計功率單元能很好的實現(xiàn)投切電容器的作用,還實現(xiàn)各種保護和顯示功能,提高效率和補償效果。 最后,系統(tǒng)地闡述了功率單元作為集成化開關(guān)模塊在無功補償領(lǐng)域的優(yōu)越性,并指出設(shè)計中需要完善的地方。
上傳時間: 2013-07-19
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電梯在垂直升降的過程中,由于功率變化范圍很大,節(jié)能潛力巨大。本文主要工作在于結(jié)合電梯系統(tǒng)的特點,對超級電容儲能系統(tǒng)中超級電容容量需求及其他相關(guān)參數(shù)的設(shè)置進行詳細討論。也對與之配套的雙向DC/DC變換器進行研究。 本文在研究了電梯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行特點的基礎(chǔ)上,對其運行過程中能量狀態(tài)的變化進行了詳細分析,得到了儲能裝置中超級電容器容量的計算方法,并在此基礎(chǔ)上,根據(jù)超級電容器容量需求與系統(tǒng)前級雙向整流器功率的關(guān)系,提出了一套簡單有效的能量管理方案,減少了儲能裝置中超級電容器的容量需求。并且對于超級電容容量設(shè)置給出了一般的原則。 儲能裝置與系統(tǒng)直流母線之間需要雙向變換器進行能量傳遞,本文對于各種雙向直流變換器拓撲的優(yōu)缺點進行了比較,結(jié)合在超級電容儲能裝置中的具體應(yīng)用需要,得出BUCK/BOOST型變換器更適合本文中的應(yīng)用。 本文為儲能裝置設(shè)計了基于DSP(數(shù)字信號處理器)全數(shù)字控制的具有多種工作方式的雙向DC/DC變換器的小功率樣機,在電容器放電時,以恒流模式向直流母線輸送能量;在電容器充電時,以分段恒流模式或恒壓模式進行充電。文中給出了詳細的硬件電路以及數(shù)字控制部分的設(shè)計過程,并通過實驗進行了驗證。
標簽: 電梯系統(tǒng) 儲能 超級電容
上傳時間: 2013-04-24
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功率因數(shù)補償裝置中FFT諧波檢測算法研究,很有參考意義
上傳時間: 2013-06-29
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這本書列舉了matlab在27個實例中的使用說明和各種技巧。
標簽: matlab 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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由于絕緣柵雙極晶體管IGBT具有工作頻率高、處理功率大和驅(qū)動簡單等諸多優(yōu)點,在電力電子設(shè)備、尤其是中大型功率的電力電子設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛。但是,IGBT失效引發(fā)的設(shè)備故障往往會對生產(chǎn)帶來巨大影響和損失,因此,對IGBT的失效研究具有十分重要的應(yīng)用意義。 本文在深入分析IGBT器件工作原理和工作特性的基礎(chǔ)上,采用雙極傳輸理論聯(lián)立求解電子和空穴的傳輸方程,得到了穩(wěn)態(tài)時電子和空穴電流的表達式,對造成IGBT失效的各種因素進行了詳細分析。應(yīng)用MATLAB軟件,對硅參數(shù)的熱導(dǎo)率、載流子濃度、載流子壽命、電子遷移率、空穴遷移率和雙極擴散系數(shù)等進行了仿真,深入研究了IGBT的失效因素,得到了IGBT失效的主要原因是發(fā)生擎住效應(yīng)以及泄漏電流導(dǎo)致IGBT延緩失效的有用結(jié)論。并且,進行了IGBT動態(tài)模型的設(shè)計和仿真,對IGBT在短路情況下的失效機理進行了深入研究。 考慮到實際設(shè)備中的IGBT在使用中經(jīng)常會發(fā)生反復(fù)過流這一問題,通過搭建試驗電路,著重對反復(fù)過流對IGBT可能帶來的影響進行了試驗研究,探討了IGBT因反復(fù)過流導(dǎo)致的累積失效的變化規(guī)律。本文研究結(jié)果對于正確判斷IGBT失效以及失效程度、進而正確判斷和預(yù)測設(shè)備的可能故障,具有一定的應(yīng)用參考價值。
上傳時間: 2013-08-04
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matlab中實現(xiàn)雷達信號處理,雷達仿真中會用到的
上傳時間: 2013-04-24
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圖像是人類智能活動重要的信息來源之一,是人類相互交流和認識世界的主要媒體。隨著信息高速公路、數(shù)字地球概念的提出,人們對圖像處理技術(shù)的需求與日劇增,同時VLSI技術(shù)的發(fā)展給圖像處理技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的平臺。圖像處理技術(shù)是圖像識別和分析的基礎(chǔ),所以圖像處理技術(shù)對整個圖像工程來說就非常重要,對圖像處理技術(shù)的實現(xiàn)的研究也就具有重要的理論意義與實用價值,包括對傳統(tǒng)算法的改進和硬件實現(xiàn)的研究。仿生算法的興起為圖像處理問題的解決提供了一條十分有效的新途徑;FPGA技術(shù)的發(fā)展為圖像處理的硬件實現(xiàn)提供了有效的平臺。 @@ 本文在詳細介紹鄰域圖像處理算法及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、遺傳算法和蟻群算法基本原理的基礎(chǔ)上,將其應(yīng)用于圖像增強和圖像分割的圖像處理問題之中,并將其用FPGA技術(shù)實現(xiàn)。論文中采用遺傳算法自適應(yīng)的確定非線性變換函數(shù)的參數(shù)對圖像進行增強,在采用FPGA來實現(xiàn)的過程中先對系統(tǒng)進行模塊劃分,主要分為初始化模塊、選擇模塊、適應(yīng)度模塊、控制模塊等,然后利用VHDL語言描述各個功能模塊,為了提高設(shè)計效率,利用IP核進行存儲器設(shè)計,利用DSP Builder進行數(shù)學運算處理。時序控制是整個系統(tǒng)設(shè)計的核心,為盡量避免毛刺現(xiàn)象,各模塊的時序控制都是采用單進程的Moore狀態(tài)機實現(xiàn)的。在圖像分割環(huán)節(jié)中,圖像分割問題轉(zhuǎn)換為求圖像的最大熵問題,采用蟻群算法對改進的最大熵確定的適應(yīng)度函數(shù)進行優(yōu)化,并對基于FPGA和蟻群算法實現(xiàn)圖像分割的各個模塊設(shè)計進行了詳細介紹。 @@ 對實驗結(jié)果進行分析表明遺傳算法和蟻群算法在數(shù)字圖像處理中的使用明顯改善了處理的效果,在利用FPGA實現(xiàn)遺傳算法和蟻群算法的整個設(shè)計過程中由于充分發(fā)揮了FPGA的并行計算能力及流水線技術(shù)的應(yīng)用,大大提高算法的運行速度。 @@關(guān)鍵詞:圖像處理;遺傳算法;蟻群算法;FPGA
標簽: FPGA 數(shù)字圖像處理
上傳時間: 2013-06-03
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數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)無論是在軍事領(lǐng)域還是在民用領(lǐng)域,都有著重要的作用和廣泛的應(yīng)用市場及前景。迫切的軍用和民用需求,推動著視頻監(jiān)控技術(shù)持續(xù)而迅猛的發(fā)展。為了提高監(jiān)控視頻的圖像質(zhì)量,使設(shè)備小型化,以便能滿足各種條件下的適用場合,目前基于FPGA的數(shù)字視頻偵察監(jiān)控系統(tǒng)已成為一種主流的解決方案。 本文設(shè)計了一種可以在戰(zhàn)場上使用的數(shù)字視頻偵察監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)配備了12路攝像頭,當偵察車或者裝甲車在向前進的時候,可以做到對周圍的環(huán)境全方位的偵察監(jiān)控,從而對判斷戰(zhàn)場的情況起到了巨大的作用。 本文首先介紹了數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀,視頻數(shù)據(jù)的產(chǎn)生以及接收特性和FPGA技術(shù)的基本概念,在此基礎(chǔ)上研究了視頻信號的組成方式、VGA、DVI顯示接口以及顯示器的工作原理,分析了采用FPGA實現(xiàn)整個系統(tǒng)的可能性。接著,在充分考慮了要求達到的標準以后,選用了視頻解碼芯片SAA7111A、視頻編碼芯片ADV7125、DVI發(fā)送芯片TFP410、CY7C1061AV33型SRAM以及EP2C35FBGA672型FPGA芯片應(yīng)用于硬件電路設(shè)計。然后設(shè)計出電路原理圖以及PCB版圖。最后,根據(jù)系統(tǒng)工作要求,本文設(shè)計了FPGA系統(tǒng)中的片內(nèi)邏輯模塊,包括視頻采集緩沖異步FIFO(先進先出)模塊、I2C總線配置模塊、視頻幀存控制模塊、VGA視頻顯示模塊、DVI視頻顯示模塊等。在此基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)軟硬件調(diào)試,最終成功的實現(xiàn)了12路攝像頭的切換顯示和對周圍環(huán)境的全方位監(jiān)控,達到了預(yù)定的設(shè)計目標。
上傳時間: 2013-07-30
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互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、星基導(dǎo)航是21世紀信息社會的三大支柱產(chǎn)業(yè),而GPS系統(tǒng)的技術(shù)水平和發(fā)展歷程代表著全世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展狀況。目前,我國已經(jīng)成為GPS的使用大國,衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈也已基本形成。然而,我們對GPS核心技術(shù)(即如何捕獲衛(wèi)星信號并保持對信號的跟蹤)的研究還不夠深入,我國GPS產(chǎn)品的核心部分多數(shù)還是靠進口。因此,對GPS核心技術(shù)的研究是非常緊迫的。 本文首先介紹了GPS的定位原理,之后闡述了GPS接收機的基本原理一直接擴頻通信和GPS信號的結(jié)構(gòu)與特性。從這些方面出發(fā)研究接收機基帶處理器的捕獲與跟蹤設(shè)計方案。 設(shè)計過程中,先詳細分析了滑動相關(guān)的捕獲算法和基于FFT的快速捕獲算法,并利用matlab進行了驗證。由于前者靈活性好且可捕獲到高精度的碼相位和載波頻率,適合于本文的硬件接收機,所以本文確定了滑動相關(guān)的捕獲方案。 接著分析了跟蹤環(huán)路的特點,跟蹤模塊采用碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)耦合的方法實現(xiàn)。由于GPS系統(tǒng)通常工作在非常低的信噪比環(huán)境中,而非相干環(huán)在低信噪比下環(huán)路跟蹤性能較好,所以碼跟蹤環(huán)采用非相干(DDLL)環(huán)實現(xiàn)。這種跟蹤環(huán)路采用的鑒相器是能量鑒相器,對數(shù)據(jù)的調(diào)制和載波相位都不敏感,鑒相器不會產(chǎn)生不確定量。由于輸入信號存在180°相位翻轉(zhuǎn),而COSTAS鎖相環(huán)允許數(shù)據(jù)調(diào)制,對I支路和Q支路信號的180°相位翻轉(zhuǎn)不敏感,所以載波跟蹤環(huán)采用COSTAS鎖相環(huán)實現(xiàn)。上述算法在matlab環(huán)境下得到了驗證。 基帶處理器電路的主要模塊在Quartus II8.0開發(fā)平臺上利用VHDL硬件描述語言實現(xiàn)。然后利用EDA仿真工具ModelSim-Altera6.1g進行了邏輯仿真。本設(shè)計滿足系統(tǒng)功能和性能的要求,可以直接用于實時GPS接收機系統(tǒng)的設(shè)計中,為自主設(shè)計GPS接收機奠定了基礎(chǔ)。 最后,由于在弱電磁環(huán)境下,捕獲失鎖后32PPS信號會丟失。所以設(shè)計了一個能授時和守時的算法去得到與GPS時同步的精確授時秒信號。并且實現(xiàn)了這個算法。
上傳時間: 2013-04-24
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上傳時間: 2013-04-24
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