隨著科學水平的提高,生物、化學以及醫療相關器械領域對精度要求也在不斷地提升.生物制劑提取、注射,化學藥品傳輸供給以及藥物治療等MEMS的研究不單單是對精密儀器的攻堅克難,更是交叉學科賦予高精密儀器研究發展的難題。技術革新便要理論創新,才能突破現有技術發展的瓶頸。現有的壓電超聲波霧化器理論發展已頗具成熟,產業化發展也甚是豐富,可是由于產品的不斷創新換代,同時也導致理論創新的不同步,致使許多創新產品缺少對應的系統理論支持。本文立足微泵型壓電超聲波霧化器的研究,提出了系統的霧化理論、結構仿真和霧化效果實驗研究。本文主要的研究內容和成果如下:在霧化理論分析方面,通過對霧化片金屬基片和錐孔的變形公式推導分析,建立了微泵型壓電超聲波霧化器霧化理論數學模型,并結合變形分析對其霧化機理進行了完整的闡述在有限元仿真分析計算方面,通過對霧化片簡化建模,進行了霧化片的諾響應計算分析,得出霧化片諾響應工作模態及其相應振型。并結合霧化理論分析了各模態相應霧化效果,提出霧化效果改進意見。在霧化效果實驗方面,進行多普莉激光測振實驗,與諾響應仿真計算相互論證,提高其可行性,并通過霧化效果實驗來驗證霧化效果理論分析結果,最后結合仿真計算和多普勒激光測振結果綜合分析、總結出霧化效果的影響因素。關鍵詞:MEMS,壓電泵,超聲波,霧化器,壓電陶瓷,振型。本文工作在機械結構力學及控制國家重點實驗室完成。
標簽: 超聲波霧化器
上傳時間: 2022-06-18
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在液體中發射足夠大的超聲波能量,液體會產生“空化效應”。“空化效應”是將超聲頻的振動加到清洗液中,液體內部會產生拉伸和壓縮現象,液體拉伸時會產生氣泡,液體壓縮時氣泡會被壓碎破裂。超聲波清洗的原理就是在清洗液中產生“空化效應”,氣泡的產生與破裂產生強大的機械沖擊力,用以清除物體表面的雜質、污垢和油膩。超聲波清洗機的清洗速度快,可提高生產效率;操作實現自動化,不須人手接觸清洗液,安全可靠,且節省人力;微小的氣泡可以到達特殊造型的零部件深處,對深孔、細縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈,所以超聲清洗應用更為廣泛;清洗效果好,清潔度高且全部工件清潔度一致,實驗顯示,利用超聲波清洗技術,可得到比風吹、浸潤、蒸汽和刷子清洗更好的清洗效果。使用超聲波達到清洗目的,需要有容器與清洗液、超聲波換能器、超聲波電源。超聲波換能器是產生超聲場的部件,超聲波電源用以驅動超聲波換能器,向其提供能量,使之產生超聲場。通常的超聲波清洗機是在匹配電路上加占空比為50%的交流方波信號。本設計采用頻率自動跟蹤的方式來使超聲波換能器處于諧振,滿足超聲波電源與超聲波換能器工作在最佳狀態,使得整機達到最佳工作效率。功率檢測電路調節脈沖電壓的脈寬來改變超聲波發生器的輸出功率,以實現功率恒定。本文結合超聲波電源發展的現狀,并針對超聲波清洗機對超聲波電源的具體要求,提出了電源主電路和控制電路基本結構方案。并對電源的主電路和控制電路進行了理論設計和參數估算。設計了整流濾波電路、移相全橋變換器電路、功率控制電路、頻率跟蹤電路、匹配電路、驅動和保護電路等。文中還介紹了移相全橋的特點,具體分析了移相全橋變換的工作過程,并對移相全橋電路進行了相應的參數設計。文章最后應用PSPICE軟件對整個系統進行了仿真分析,對理論設計進行修正。結果表明系統設計可行,性能指標基本可以滿足設計要求。
上傳時間: 2022-06-18
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本文在分析了中大功率IGBT特性、工作原理及其驅動電路原理和要求的基礎上,對EXB841,M57962AL,2SD315A等幾種驅動電路的工作特性進行了比較。并針對用于輕合金表面防護處理的特種脈沖電源主功率開關器件驅動電路運行中存在的問題對驅動電路提出了功能改進和擴展方案,進行了實驗調試,并成功地應用于不同功率容量1GBT模塊的驅動,運行情況良好,提高了電源的可靠性。針對電源設備的進一步功率擴容要求,采用IGBT模塊串、并聯運行方案。對并聯模塊的均流、同步觸發、散熱、布局、布線等問題進行了詳細的分析和討論,同時也討論了串聯模塊的均壓、驅動等問題,并用仿真電路對串并聯模塊的工作特性進行了仿真分析。最后將IGBT串并聯方案成功地應用于表面處理特種電源中,實際運行表明1GBT模塊的串并聯擴容是可行的。關鍵i:IGBT,驅,串聯,并聯功率開關器件在電力電子設備中占據核心的位置,它的可靠工作是整個裝置正常運行的基本條件。[1)在主電路拓撲設計和功率開關器件選取合理的前提下,如何可靠地驅動和保護主開關器件顯得十分關鍵。功率開關器件的驅動電路是主電路與控制電路之間的接口,是電力電子裝置的重要部分,對整個設備的性能有很大的影響,其作用是將控制回路輸出的PWM脈沖放大到足以驅動功率開關器件。簡而言之,驅動電路的基本任務就是將控制電路傳來的信號,轉換為加在器件控制端和公共端之間的可以使其導通和關斷的信號。同樣的器件,采用不同的驅動電路將得到不同的開關特性。采用性能良好的驅動電路可以使功率開關器件工作在比較理想的開關狀態,同時縮短開關時間,減小開關損耗,對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的意義。因此驅動電路的優劣直接影響主電路的性能,因此驅動電路的合理化設計顯得越來越重要。
標簽: igbt
上傳時間: 2022-06-19
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基于Mat lab的光伏電池建模及MPPT方法研究摘要:自工業化以來的近三百年間,世界能源工業飛速發展,有力支撐了全球經濟與社會發展。在這個發展的過程中,傳統化石能源的大量開發及使用導致了資源緊張、環境污染、氣候變化等問題日益突出,嚴重的威脅了人類生存和可持續發展。近年來,太陽能作為一種高效無污染的新能源,逐漸受到各國乃至全球的廣泛關注。本文首先簡要介紹了光伏發電的背景及意義,對光伏發電歷史以及國內外光伏發電發展現狀進行了綜述,然后闡述了光伏并網發電系統及其基本工作原理,并詳細描述了運用Matlab/Simulink建立光伏陣列仿真模型的過程,最后對光伏發電系統最大功率點跟蹤的理論依據以及工作原理進行了分析,介紹了常見的MPPT方法及仿真分析,并根據文獻[6]詳細描述了一種改進的基于最優梯度的滯環比較法的原理并對改進的基于最優梯度的擾動觀察法與傳統的擾動觀察法做了仿真對比,驗證了改進算法的優越性。關鍵詞:太陽能光伏發電光伏陣列最大功率點跟蹤1.1.1研究背景全球能源發展經歷了從薪柴時代到煤炭時代,再到汽油時代、電氣時代的演變過程。目前,世界能源供應以化石為主,有力的支撐了經濟社會的快速發展。長期以來,世界能源的發展有些過度的依賴化石能源,導致環境污染、氣候變化、資源緊張等問題日益突出,嚴重的威脅了人類社會的生存與發展,我們面臨著十分嚴峻的形式。應對挑戰,需要統籌把握環境影響全球化、資源配置全球化和經濟發展全球化的新特征,推動世界能源走上清潔、高效、安全、可持續發展的道路。全球化石能源資源雖然儲量大,但隨著工業革命以來數百年的大規模開發利用,正面臨資源枯竭、污染排放嚴重等現實問題,截至2014年,全球煤炭、石油、天然氣剩余探明可采儲量分別為8915億噸、2382億噸和186萬億米3,折合標準煤共計1.2萬億噸,其組成結構為煤炭占52.0%、石油占27.8%、天然氣占20.2%按照目前世界平均開采強度,全球煤炭、石油和天然氣分別可以開采113年、53年和55年。
上傳時間: 2022-06-19
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在當今電子設計領域,EDA設計和仿真是一個十分重要的設計環節。在眾多的EDA設計和仿真軟件中,Multisim2001以其強大的仿真設計應用功能,在各高校電信類專業電子電路的仿真和設計中得到了較廣泛的應用。Multisim2001及其相關庫包的應用對提高學生的仿真設計能力,更新設計理念有較大的好處。Multisim2001的前身ENB(電子實驗平臺)軟件,最突出的特點是用戶界面友好,各類器件和集成芯片豐富,尤其是其直觀的虛擬儀表是Multisim2001的一大特色。Multisim所包含的虛擬儀表有:示波器,萬用表,函數發生器,波特圖圖示儀,失真度分析儀,頻譜分析儀,邏輯分析儀,網絡分析儀等。而通常一個普通實驗室是無法完全提供這些設備的。這些儀器的使用使仿真分析的操作更符合平時實本次畢業設計主要是應用軟件Multisim2001來舉例,驗證ADC電路。
上傳時間: 2022-06-19
上傳用戶:zhanglei193
摘要:本文通過介紹汽車直流電氣系統的構成和直流濾波器的設計原則,針對汽車音響電源濾波器參數的確定進行介紹,尤其是對各種考慮因素(Over Voltage和IS07637-2中的各種脈沖模型)進行Saber和MathCAD仿真分析作為設計的參考。關鍵詞:汽車音響、直流電源濾波器、瞬態傳導干擾脈沖、阻抗失配、汽車電氣系統、IS07637,TVS1,汽車電氣系統簡述近年來,隨著汽車功能的不斷增加和系統可靠性要求的不斷提高,越來越多的電子控制單元(ECU)被引入到汽車設計中,汽車中的電氣系統變得越來越復雜,已經成為汽車系統總成的核心。通常,汽車的電氣系統分為供電系統和用電設備兩部分。供電系統是指給用電設備產生、分配和傳遞電能裝置的總稱,它包括發電機、蓄電池、電線束、開關及繼電器等,具有低壓和直流的特點。汽車用電設備是指汽車電氣系統中需要電源供給的設備,如:起動機、空調,音響,車燈,ABS等等,其所需的電能由兩個電源供給,即:發電機和蓄電池。其具有單線制供電特點,即:所有用電設備均并聯。蓄電池和發電機的電源正極和各用電設備只用一根導線相連,而電源的負極搭接到汽車底盤上,俗稱負極搭鐵,利用發動機體、汽車車架和車身等金屬機體作為一公共電流回路。下圖為一汽車的電氣系統概要框圖(見圖1)
上傳時間: 2022-06-19
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研究了視線環境下毫米波降雨衰減和信號起伏效應,為分析多徑環境對雨衰和雨致信號起伏效應的影響提供了“比較標準”。基于粒子散射吸收理論,簡述了雨衰機理,并通過仿真分析了現有雨哀工程模型的局限性,進而提出了一種修正特征衰減模型參數的方法,基于ITU-R給出的35GHz模型參數對該修正方法進行了驗證:根據隨機介質波傳播理論,研究了雨粒子散射引起的信號起伏效應。基于自主搭建的Ka波段信道哀落特性和降雨物理特征測量系統,分別在視線環境和多徑環境下,開展了關于雨哀和雨致信號起伏特性的測量實驗,根據儀器的測量原理,優化了實測雨滴譜的提取方法,并提出了基于實測雨滴譜修正weibul模型參數的方法,建立了適用于西安地區精確的南滴尺寸分布模型,進而結合等效介電常數理論修正了指數雨衰模型參數,比較了視線環境下修正模型的雨哀計算結果與實驗測量結果,以驗證所提出的模型參數修正方法的正確性和可行性。然而,將多徑環境下降雨特征代入修正模型中,其計算和實驗結果表明地形地物多徑環境會“放大”雨衰和信號起伏深度。基于電波傳播理論和等效均勻介質理論,建立了復合環境下的電波傳播模型;在該模型基礎上,推導出了地形地物多徑傳播環境影響下的降雨衰減模型和信號起伏統計特性模型:仿真和討論了在典型地形地物多徑環境下,典型降雨時間序列下的衰減和信號起伏效應,揭示了多徑環境“放大”大氣傳輸效應的機理,并與實驗結果進行了比較,驗證了該模型的有效性。本文研究方法對降雪、沙塵暴等惡劣天氣環境和地形地物多徑傳播環境綜合作用下毫米波傳播特性的研究具有重要的指導意義,同時其研究成果對5G應用場景下亳米被信道建模,以及提高5G毫米波移動通信系統性能具有重要的應用價值。
上傳時間: 2022-06-20
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目前以IGBT為開關器件的串聯諧振感應加熱電源在大功率和高頻下的研究是一個熱點和難點,為彌補采用模擬電路搭建而成的控制系統的不足,對感應加熱電源數字化控制研究是必然趨勢。本文以串聯諧振型感應加熱電源為研究對象,采用T公司的TMS320F2812為控制芯片實現電源控制系統的數字化。首先分析了串聯諾振型感應加熱電源的負載特性和調功方式,確定了采用相控整流調功控制方式,接著分析了串聯諾振逆變器在感性和容性狀態下的工作過程確定了系統安全可靠的運行狀態。本文設計了電源主電路參數并在Matlab/Simulink仿真環境下搭建了整個系統,仿真分析了串聯譜振型感應加熱電源的半壓啟動模式及鎖相環頻率跟蹤能力和功率調節控制。針對感應加熱電源的數字控制系統,在討論了晶閘管相控觸發和鎖相環的工作原理及研究現狀下詳細地分析了本課題基于DSP晶閘管相控脈沖數字觸發和數字鎖相環(DPL)的實現,得出它們各自的優越性,同時分析了感應加熱電源的功率控制策略,得出了采用數字PI積分分離的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作為系統的控制芯片,搭建了控制系統的DSP外圍硬件電路,分析了系統的運行過程并編寫了整個控制系統的程序。最后對控制系統進行了試驗,驗證了理論分析的正確性和控制方案的可行性。
上傳時間: 2022-06-20
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在當今電子設計領域,EDA設計和仿真是一個十分重要的設計環節。在眾多的EDA設計和仿真軟件中,Multisim2001以其強大的仿真設計應用功能,在各高校電信類專業電子電路的仿真和設計中得到了較廣泛的應用。Multisim2001及其相關庫包的應用對提高學生的仿真設計能力,更新設計理念有較大的好處。Multisim2001的前身EWB(電子實驗平臺)軟件,最突出的特點是用戶界面友好,各類器件和集成芯片豐富,尤其是其直觀的虛擬儀表是Multisim2001的一大特色。Multisim所包含的虛擬儀表有:示波器,萬用表,函數發生器,波特圖圖示儀,失真度分析儀,頻譜分析儀,邏輯分析儀,網絡分析儀等。而通常一個普通實驗室是無法完全提供這些設備的。這些儀器的使用使仿真分析的操作更符合平時實驗的習慣。本次畢業設計主要是應用軟件Multisim2001米仿真和設計DAC電路。
上傳時間: 2022-06-20
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1前言1.1電路仿真分析軟件簡介電路仿真(simulation)分析軟件很多,有用于模擬電路的、有用于數字電路的、有既可以用于數字電路也可以用于模擬電路的,而且在這些軟件中,有的功能非常強大,用戶使用起來很方便、并且容易入手,而有些就要遜色多了,在這里就不一列舉那些軟件以及它們的功能,用戶可以根據實際情況選擇適合的。當然商用的電路仿真軟件往往功能強大,但價格也非常之昂貴,而用于學習的免費軟件功能就弱多了。LTspice是集成電路仿真分析軟件其中之一,它是一個可視化的圖形輸入電路仿真軟件,在windows操作系統下運行。下面就主要介紹LTspice的功能、特點和使用方法。Linear Technology公司是一家大型的美國電子元器件制造商,它生產各種各樣電子元器件,有模擬電路元器件、有數字電路元器件等等。1.2電路仿真軟件做什么?電路仿真軟件主要用于分析電路的功能和性能。當我們仿真分析電路時,首先必須明確你要仿真分析的電路是模擬電路還是數字電路,這是因為模擬電路和數字電路需要分析的功能和性能有所不同。
標簽: LTspice
上傳時間: 2022-06-20
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