本文介紹了單片機在鍋爐溫度控制上的應用,主要是以87C51 單片機作為控制器核心,結合溫度傳感變送器、A/D 轉換器、LED 顯示器、D/A 轉換器,模擬多路開關等,組成一個八通道的鍋爐溫度控
標簽: 單片機 中的應用 鍋爐 溫度控制系統
上傳時間: 2013-04-24
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現代家庭中單相供電的用電設備如電腦、電視機、冰箱等都具有非線性特性,都會產生諧波污染電網。本文針對這一現象研究了單相并聯電壓型有源電力濾波器(APF),設計了一個APF控制系統來產生與諧波電流大小相等方向相反的補償電流,并使補償電流實時地跟蹤諧波電流,從而消除諧波電流達到凈化電網。 本文對提出的APF控制系統從模擬和數字兩個方面進行了深入的研究。 首先,設計了APF的主電路結構,確定了系統中電感電容等元件參數,并根據仿真結果系統地分析了參數變化對系統補償效果的影響,然后根據補償效果選擇最佳的參數值。 其次,針對控制系統要求,選用適合系統的電流電壓PI雙環控制系統,通過參數優化后得到了控制器的最優參數,使控制效果達到最優。并從理論上詳細分析了無差拍控制算法。 最后,利用滯環比較原理制作了10KHz的三角波發生器,用于PWM調制電路。在對硬件描述語言以及FPGA設計流程深入理解的基礎上,利用Verilog語言實現了雙環PI控制器和PWM發生電路的數字化,使得有源電力濾波器補償精度提高,有更好的可修改性,可使用于很多不同的非線性負載。
標簽: 單相 有源濾波器 控制系統
上傳時間: 2013-07-27
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在航空航天,遙感測量,安全防衛以及家用影視娛樂等領域,要求能及時保存高清晰度的視頻信號供后期分析、處理、研究和欣賞。因此,研究一套處理速度快,性能可靠,使用方便,符合行業相關規范的高清視頻編解碼系統是十分必要的。 本文首先介紹了高清視頻的發展歷史。并就當前相關領域的發展闡述了高清視頻編解碼系統的設計思路,提出了可行的系統設計方案。基于H.264的高清視頻編碼系統對處理器的要求非常高,一般的DSP和通用處理器難以達到性能要求。本系統選擇富士通公司最新的專用視頻編解碼芯片MB86H51,實時編解碼分辨率達到1080p的高清視頻。芯片具有壓縮率高,功耗低,體積小等優點。系統的控制設備由三塊FPGA芯片和ARM控制器共同完成。FPGA芯片分別負責視頻輸入輸出,碼流輸入輸出和主編解碼芯片的控制。ARM作為上層人機交互的控制器,向系統使用者提供操作界面,并與主控FPGA相連。方案實現了高清視頻的輸入,實時編碼和碼流存儲輸出等功能于一體,能夠編碼1080p的高清視頻并存儲在硬盤中。系統開發的工作難點在于FPGA的程序設計與調試工作。其次,詳細介紹了FPGA在系統中的功能實現,使用的方法和程序設計。使用VHDL語言編程實現I2C總線接口和接口控制功能,利用stratix系列FPGA內置的M4K快速存儲單元實現128K的命令存儲ROM,并對設計元件模塊化,方便今后的功能擴展。編程實現了PIO模式的硬盤讀寫和SDRAM接口控制功能,實現高速的數據存儲功能。利用時序狀態機編程實現主芯片編解碼控制功能,完成編解碼命令的發送和狀態讀取,并對設計思路,調試結果和FPGA資源使用情況進行分析。著重介紹設計中用到的最新芯片及其工作方式,分析設計過程中使用的最新技術和方法。有很強的實用價值。最后,論文對系統就不同的使用情況提出了可供改進的方案,并對與高清視頻相關的關鍵技術作了分析和展望。
標簽: 高清視頻 編解碼 系統控制 模塊設計
上傳時間: 2013-07-26
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近年來,隨著FPGA技術的出現,憑借著它在設計上的優越性,使得它在各電子設計領域上備受關注。在數字控制系統的應用領域也越來越廣泛。本課題主要研究了FPGA技術和無線通訊技術在高頻感應加熱控制系統的應用,目的在于實現一個安全穩定的高頻感應加熱環境。 本文首先介紹了高頻感應加熱系統所涉及的一些概念及所要用到的一些技術。然后對系統實現的原理及實現可行性進行了深入的研究分析,確定了主電路的拓撲結構為串聯諧振式,功率調節方式為容性移相調功:計算確定了系統中各個元件的參數和符號。最后按照FPGA的設計流程,設計實現了系統所需的各個硬件電路。 本文將無線通訊的技術引入了高頻感應加熱系統的控制。利用FPGA技術將RF無線通訊電路的控制部分與其他控制電路集成到一塊FPGA芯片里,這樣大大縮小了系統的體積,提高了系統的穩定性。使得對高頻感應加熱系統的控制更加智能化,同時也使得其操作安全性得到了很大的提高,從而達到了我們的目的。 研究結果表明,利用FPGA技術以及無線通訊技術的集成來實現智能化數字控制系統是很可行的方法。本文研究的感應加熱控制系統運行良好。
標簽: FPGA 高頻感應 加熱控制
上傳時間: 2013-05-31
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隨著經濟的發展,科學技術的進步,永磁電機的研發和控制技術都有了快速的發展。永磁電機的發展也帶來了永磁電機控制器的發展,電機控制器已經由傳統的模擬元件控制器,逐漸轉向數模混合控制器、全數字控制器。基于現場可編程...
標簽: FPGA 永磁電機 控制系統
上傳時間: 2013-06-20
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隨著經濟的發展,科學技術的進步,永磁電機的研發和控制技術都有了快速的發展。永磁電機的發展也帶來了永磁電機控制器的發展,電機控制器已經由傳統的模擬元件控制器,逐漸轉向數模混合控制器、全數字控制器。基于現場可編程門陣列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代數字電機控制技術得到越來越多的關注。現在的FPGA不僅實現了軟件需求和硬件設計的完美集合,還實現了高速與靈活性的完美結合,使其已超越了ASIC器件的性能和規模。在工業控制領域,FPGA雖然起步較晚,但是發展勢頭迅猛。 本文在介紹了傳統無刷直流電機控制技術的基礎上,分析了采用FPGA實現電機控制的優點。詳細介紹了使用硬件編程語言,在FPGA中編程實現永磁無刷直流電機速度閉環控制的各個關鍵環節,如:PI調節器、數字PWM等等。在實現永磁無刷直流電機速度閉環控制的同時,將速度檢測環節采用FPGA實現,減小了系統硬件開銷。在實現單臺永磁無刷直流電機速度閉環控制的基礎上,本文在一片FPGA芯片上實現了多臺永磁無刷直流電機的速度閉環獨立控制系統。介紹了采用FPGA進行多臺電機控制具有獨特的優勢,這些優勢使得FPGA在實現多臺電機控制時非常方便,具有單片機(MCU)和數字信號處理器(DSP)無法比擬的優點。文中對基于FPGA的單臺和多臺永磁無刷直流電機控制系統分別進行了實驗驗證。 FPGA編程靈活,設計方便,本文在FPGA中實現了各種不同的PWM調制方式。從電路方面詳細分析了采用不同的PWM調制,換相時無刷直流電機母線的反向電流問題。借助FPGA平臺,對各種PWM調制方式進行了實驗,對理論分析進行了驗證。 另外,本文介紹了目前非常流行的一種FPGA圖形化設計方法,即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA設計。這種設計方法具有圖形化、模塊化的優點,大大方便了用戶的FPGA開發設計。在XSG中建立的仿真系統,區別于傳統的Simulink仿真,可以直接生成相應的硬件編程語言代碼下載到FPGA中運行。本文借助XSG軟件設計在XSG/Simulink中實現了永磁同步電機矢量控制系統的混合建模算法,并進行了仿真。
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·目 錄文摘英文文摘獨創性聲明及學位論文版權使用授權書第一章緒論1.1交流電機調速技術的發展狀況1.2現代交流調速系統的類型1.2.1同步電動機調速系統的基本類型1.2.2異步電動機調速系統的基本類型1.3現代交流調速系統的發展趨勢和動向1.3.1控制理念與控制技術方面的研究與開發1.3.2變頻器主電路拓撲結構研究與開發1.3.3 PWM模式改進與優化研究1.3.4中壓變頻裝置的研究與開發1.4本文
標簽: 矢量 控制原理 異步電機 調速系統
上傳時間: 2013-07-05
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·摘要: 對10kV單元串聯式高壓變頻器的主電路拓撲結構及功率單元電路進行了研究,分析了控制電路構成原理.重點對模擬量控制電路進行了設計及仿真,其功能是對高壓變頻器系統內各類模擬信號進行運算處理,以滿足DSP的ADC部分的物理和邏輯要求.設計電路用于實際的10 kV單元串聯式高壓變頻器,取得了良好的效果,并給出了模擬量控制電路的功能實現.
標簽: 高壓變頻器 模擬量 控制電路
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摘要:為改善傳統EMI 濾波器的濾波性能,分析并采用了合成扼流圈來替代傳統分立扼流圈,并根據濾 波器阻抗失配原理,通過分析L ISN 網絡與噪聲源的阻抗特性,分別對共差模等效電路進行分析與設計,提出 了基于合成扼流圈的開關電源EMI 濾波器設計方法。試驗結果證明,此方法是有效的,并已成功地應用在燃 料電池轎車用DC/ DC 變換器的控制電路板設計中。 關鍵詞:開關電源;電磁干擾;合成扼流圈;共模電感
標簽: 共模電感 濾波器設計
上傳時間: 2013-06-09
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本文以介質諧振器為起始,研究了介質諧振腔體濾波器的設計。文章首先介紹了介質諧振器基本的工作原理,圍繞模式分離與Q值提高研究了實際介質腔體濾波器中常用的工作在TE01模的介質諧振器的基本特性,并在此基礎上提出了一種新的介質諧振器結構,進一步提高介質諧振器模式分離度的同時,也提高了主模的品質因數。
標簽: TE 01 模 介質
上傳時間: 2013-11-07
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