人的耳朵能感受到的振蕩頻率在20-20000Hz范圍的聲波，超過人耳能感受到的聲波頻率以上的聲波叫超聲波。超聲波有許多應(yīng)用，有超聲波清洗、超聲波鉆孔、超聲波振動(dòng)等。超聲波振動(dòng)是近幾十年興起的新事物，隨著人們對(duì)超聲波研究的不斷深入，應(yīng)用也日益廣泛。 功率超聲技術(shù)憑其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在國民經(jīng)濟(jì)各部門日益廣泛應(yīng)用。目前超聲設(shè)備由采用大功率電子管或高頻可控硅發(fā)展到全控型電子器件。隨著新理論、新技術(shù)、新器件的不斷出現(xiàn)和成熟，超聲技術(shù)必將充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，在各領(lǐng)域產(chǎn)生更大作用。本文涉及的功率超聲系統(tǒng)主要由高頻超聲波電源和壓電振子兩部分組成。高頻超聲波電源為壓電振子提供電能，壓電振子將電能轉(zhuǎn)為動(dòng)能。 超聲波發(fā)生器的種類很多，大致可分為兩種類型，機(jī)械型和電聲型。機(jī)械型超聲波發(fā)生器直接用機(jī)械方法使物體振動(dòng)而產(chǎn)生超聲波。常見的機(jī)械型超聲波都是流體動(dòng)力式的，即利用每秒幾萬次的頻率斷續(xù)從噴口噴出，撞擊放在噴口前的空腔或簧片，引起共振在媒質(zhì)中產(chǎn)生超聲波。電聲型超聲波發(fā)生器是應(yīng)用的最廣泛的。它是利用電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械波能量。 本設(shè)計(jì)采用頻率自動(dòng)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(tài)，使得整機(jī)達(dá)到最佳工作效率。功率檢測(cè)電路調(diào)節(jié)脈沖電壓的脈寬來改變超聲波發(fā)生器的輸出功率，以實(shí)現(xiàn)功率恒定。壓控振蕩器選用貨源充足、價(jià)格低廉的TL494，可滿足本設(shè)計(jì)要求。D類功率放大器就是開關(guān)功率放大器，選用高耐壓的VMOS管，組成半橋電路，VMOS管的驅(qū)動(dòng)采用變壓器隔離倒相。由于超聲波換能器的特性，超聲波清洗機(jī)中的匹配電路包含兩個(gè)：一個(gè)是功率匹配，一個(gè)是調(diào)諧匹配。前者是為了使超聲波電源的輸出內(nèi)阻與負(fù)載阻抗相一致，采用變壓器匹配方法。后者是使換能器呈現(xiàn)純阻性，采用串聯(lián)電感的方法。 本文對(duì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案、硬件和軟件設(shè)計(jì)、單元電路及主要單元電路實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)地介紹。文章最后應(yīng)用PSPICE軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，對(duì)理論設(shè)計(jì)進(jìn)行修正。結(jié)果表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行，性能指標(biāo)基本可以滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 超聲波發(fā)生器 電源
上傳時(shí)間： 2022-06-01
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超聲波換能器由于負(fù)載的變化以及外界環(huán)境的變化等因素，導(dǎo)致超聲波電源的輸出頻率與諧振頻率不匹配，從而使清洗效果不佳。超聲波電源是超聲清洗機(jī)的核心部分，為實(shí)現(xiàn)其高效穩(wěn)定的工作，需要對(duì)其工作頻率進(jìn)行自動(dòng)跟蹤控制。為此，本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)PIC16F886為控制核心的超聲波電源，其額定輸出功率為600W，工作頻率為20kHz，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)頻率的實(shí)時(shí)跟蹤控制。主要研究?jī)?nèi)容如下： 首先，根據(jù)超聲波電源的性能指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)了超聲波電源主電路系統(tǒng)，主電路系統(tǒng)由整流濾波電路、逆變電路、匹配電路等單元組成，逆變電路采用全橋逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，文中對(duì)主電路系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析與設(shè)計(jì)，并采用Multisim仿真軟件對(duì)主電路系統(tǒng)各個(gè)部分進(jìn)行仿真。 其次，設(shè)計(jì)了超聲波電源頻率跟蹤的控制方案，該控制方案采用鎖相環(huán)頻率跟蹤的控制思路并結(jié)合PID控制方法。為此設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制軟件，采用C語言編寫主程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、PID控制程序等。 最后，以PIC16F866單片機(jī)芯片為控制核心，設(shè)計(jì)了超聲波電源控制系統(tǒng)，主要包括采樣電路、驅(qū)動(dòng)電路、單片機(jī)外圍電路等，分析了其工作原理。并采用Proteus軟件對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的超聲波電源控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)頻率自動(dòng)跟蹤，與超聲波換能器相匹配，工作在諧振狀態(tài)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2022-06-11
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摘要：為了得到輸出穩(wěn)定、開關(guān)耐壓力小并且功率因教高的大功率三相整流器，對(duì)三相VIENNA 型 PFC電路拓?fù)溥M(jìn)行了研究，對(duì)VIENNA整流器的原理進(jìn)行了調(diào)查，根據(jù)原有的控制理念，在其控制方面采用了區(qū)間控制結(jié)合滯環(huán)控制法來控制整個(gè)電路。在整個(gè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)究畢后，搭建Malab模型對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真，由仿真結(jié)果可以看到系統(tǒng)的輸出為穩(wěn)壓輸出，開關(guān)器件的耐壓力為輸出電壓的一半，輸入功率因數(shù)為1，并且做了一些小樣機(jī)對(duì)系統(tǒng)所采用的控制進(jìn)行了驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：三相拓?fù)潆娐?；區(qū)間控制法；功奉因教校正；滯環(huán)拉制1引言傳統(tǒng)的三相整流雖然可以滿足系統(tǒng)大功率的需求，但是存在諧波大、功率因數(shù)低等缺點(diǎn)。三相VIENNA型 PFC整流器，具有控制簡(jiǎn)單、輸入功率因數(shù)高、無諧波污染等優(yōu)點(diǎn)，適合于三相大功率電路，便于工程應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)。文獻(xiàn)中采用滯環(huán)控制方法1-1，用反饋信號(hào)與正弦采樣信號(hào)組合，再應(yīng)用PWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)PFC電路的穩(wěn)壓和電流的正弦化.電路電感電流連續(xù)CCM和臨界連續(xù)BCM模式下工作，簡(jiǎn)化了電路，降低制造成本。針對(duì)所作系統(tǒng)進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性和優(yōu)越性。2 VIENNA電路原理2.1原始主電路如圖1所示的電路三相三開關(guān)三電平整流電路2，開關(guān)采用4個(gè)二極管和一個(gè)全控型MOSFET管組成。根據(jù)電路的對(duì)稱性可以知道電容中點(diǎn)電位與電網(wǎng)中點(diǎn)的電位近似相同。當(dāng)A相開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，E點(diǎn)F點(diǎn)電位相等，Un-Ux則Ua=0.5Un-0.5Uc，又Un=Uc，又Ua-0.5Uc，因此Uw：=0，U-0.5Ux，即VIENNA電路中開關(guān)器件只承受了一半的輸出直流電壓，所以開關(guān)管電壓應(yīng)力小，非常適合于大功率三相PFC整流電路。
標(biāo)簽： 三相PFC整流電路
上傳時(shí)間： 2022-06-16
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在雷達(dá)信號(hào)處理中，通常可以延長(zhǎng)積累時(shí)間以增加實(shí)際應(yīng)用的能量，達(dá)到降低信號(hào)信噪比要求的日的。隨著積累時(shí)間延長(zhǎng)，特別是當(dāng)目標(biāo)進(jìn)行變速、轉(zhuǎn)彎等機(jī)動(dòng)飛行時(shí)，目標(biāo)的多普勒回波是時(shí)變的，不再能看作中穩(wěn)信號(hào)，傳統(tǒng)的基于FFT的相參積累不再適用。本文以新體制米波舌達(dá)研制為背景，研究微弱信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間積累檢測(cè)的新理論和新方法，主要研究?jī)?nèi)容包括：1，對(duì)目前微弱信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間積累檢測(cè)問題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，明確了對(duì)多項(xiàng)式相位信號(hào)及跨距離單元積累問題研究的必要性2，研究了多項(xiàng)式相位信號(hào)的檢測(cè)問題，提出了先對(duì)雷達(dá)的多晉勒回波信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析，再利用隨機(jī)Hough變換（RHT）對(duì)得到的時(shí)頻圖進(jìn)行多項(xiàng)式曲線檢測(cè)的方法。隨機(jī)Hough變換是針對(duì)圖象處理中直線、圓和橢圓等幾何圖形的檢測(cè)問題而提出的，本文將其借鑒到微弱信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間積累檢測(cè)中，克服了以往使用Hough變換通常只能分析線性調(diào)頻信號(hào)的局限。本文對(duì)影響其檢測(cè)性能的關(guān)鍵因素進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明隨機(jī)Hough變換具有參數(shù)空間無限大、參數(shù)精度任意高、時(shí)間和空間復(fù)雜度低的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于雷達(dá)信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間積累檢測(cè)。3，在雷達(dá)的長(zhǎng)時(shí)間積累過程中，目標(biāo)在整個(gè)積累時(shí)間內(nèi)，可能由于徑向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致其回波分段出現(xiàn)在幾個(gè)不同的距離單元中。如果不考慮距離的走V/動(dòng)，儀儀簡(jiǎn)單地將同一個(gè)距離單元上的信號(hào)進(jìn)行亂累，就無法有效地利用信號(hào)的能量。這就需要在信號(hào)處理中進(jìn)行跨距離單元的積累檢測(cè)。本文將信號(hào)的時(shí)頻圖推廣到時(shí)間-多普勒頻率-距離三維空間中，將應(yīng)用于二維圖像的RHT算法推廣到三維空間的檢測(cè)中。利用時(shí)間-多普勒頻率距離三維空間的直線檢測(cè)，來克服雷達(dá)回波散布在不同距離單元所帶來的信號(hào)積累問題。4，在實(shí)際應(yīng)用中，隨著積累時(shí)間增加，目前有關(guān)多項(xiàng)式相位信號(hào)檢測(cè)和估計(jì)的方法需要的資源量，特別是存儲(chǔ)量也大大增加，因而很難直接應(yīng)用于微弱信號(hào)的檢測(cè)。本文在高階模糊函數(shù)的基礎(chǔ)上，采用時(shí)域分幀處理方法，每幀進(jìn)行門限預(yù)處理，剔除大部分干擾噪聲，僅保留包含目標(biāo)在內(nèi)的部分HAF譜成分以作后續(xù)的幀間累加，最后再進(jìn)行二次門限檢測(cè)。目標(biāo)多普勒回波進(jìn)行兩級(jí)門限處理的方法可以有效地應(yīng)用于微弱信號(hào)的檢測(cè)，減少運(yùn)算量和存儲(chǔ)需求，有利于應(yīng)用于實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)。
標(biāo)簽： 微弱信號(hào)檢測(cè) 雷達(dá)
上傳時(shí)間： 2022-06-17
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微弱信號(hào)檢測(cè)的目的是從噪聲中提取有用信號(hào)，或用一些新技術(shù)和新方法來提高檢測(cè)系統(tǒng)輸出信號(hào)的信噪比。本文簡(jiǎn)要分析了常用的微弱信號(hào)檢測(cè)理論，對(duì)小波變換的微弱信號(hào)檢測(cè)原理進(jìn)行了進(jìn)一步的分析。然后提出了微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，在闡述了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)電路所選芯片的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，選用了具有14位分辨率的4路并行A/D轉(zhuǎn)換器AD7865作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，且選用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA邏輯器件作為控制器，控制整個(gè)系統(tǒng)的各功能模塊。同時(shí)，利用FPGA設(shè)計(jì)了先入先出存儲(chǔ)器，充分利用系統(tǒng)資源，降低了外圍電路的復(fù)雜度，為電路調(diào)試及制板帶來了極大的方便，且提升了系統(tǒng)的采集速度和集成度。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用Verilog HDL語言編程，在Xilinx ISE軟件開發(fā)平臺(tái)上完成編譯和綜合，并選用ModelSim SE 6.0完成了波形仿真。關(guān)鍵詞：微弱信號(hào)檢測(cè)；信號(hào)調(diào)理：FPGA：AD7865；Verilog HDL信息時(shí)代需要獲取許多有用的信息，多數(shù)科學(xué)研究及工程應(yīng)用技術(shù)所需的信息都是通過檢測(cè)的方法來獲取的。若被檢測(cè)的信號(hào)非常微弱，就很容易被噪聲湮沒，那么很難有效的從噪聲中檢測(cè)出有用信號(hào)。微弱信號(hào)在絕對(duì)意義上是指信號(hào)本身非常微弱，而在相對(duì)意義上是指信號(hào)相對(duì)于強(qiáng)背景噪聲而言的非常微弱，也就是指信噪比極低。人們進(jìn)行長(zhǎng)期的研究工作來檢測(cè)被噪聲所覆蓋的微弱信號(hào)，分析噪聲產(chǎn)生的原因以及規(guī)律，且研究被測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)、相關(guān)性以及噪聲統(tǒng)計(jì)特性，從而研究出從背景噪聲中檢測(cè)有用信號(hào)的方法。1微弱信號(hào)檢測(cè)（Weak Signal Detection）技術(shù)2.3.41主要是提高信號(hào)的信噪比，從噪聲中檢測(cè)出有用的微弱信號(hào)。對(duì)于這些微弱的被測(cè)量（如：微振動(dòng)、微流量、微壓力、微溫差、弱光、弱磁、小位移、小電容等），大多數(shù)都是利用相應(yīng)的傳感器將微弱信號(hào)轉(zhuǎn)換為微弱電流或者低電壓，再經(jīng)過放大器將其幅度放大到預(yù)期被測(cè)量的大小。
標(biāo)簽： 微弱信號(hào)檢測(cè)
上傳時(shí)間： 2022-06-18
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當(dāng)人體內(nèi)胰島素分泌不足或胰島素作用缺失時(shí)會(huì)導(dǎo)致血糖濃度偏離正常水平從而引發(fā)糖尿病及其并發(fā)癥。血糖濃度的檢測(cè)是糖尿病科學(xué)診斷的前提。本文針對(duì)課題組研制的MEMS血糖傳感器用于組織液超濾提取檢測(cè)的功能需求，研究了三電極MEMS血糖檢測(cè)傳感器微電流檢測(cè)技術(shù)并研制了傳感器檢測(cè)與控制電路。本文主要對(duì)檢測(cè)原理、電路設(shè)計(jì)與分析、電路測(cè)試以及檢控系統(tǒng)葡萄糖濃度測(cè)試等部分進(jìn)行了詳細(xì)研究。首先對(duì)MEMS血糖傳感器的檢測(cè)原理進(jìn)行分析，對(duì)輔助傳感器產(chǎn)生電流的電路（恒電位電路和信號(hào)發(fā)生電路）原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)傳感器產(chǎn)生的微電流范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。對(duì)傳感器工作過程中產(chǎn)生的電化學(xué)噪聲進(jìn)行研究，提出噪聲消減方法，為后續(xù)微電流檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。然后結(jié)合檢測(cè)微電流輸出特點(diǎn)及血糖傳感器超濾提取動(dòng)作控制需求，設(shè)計(jì)了檢控系統(tǒng)，由微電流檢測(cè)系統(tǒng)、人機(jī)交互及無線通信、電源系統(tǒng)三大部分組成。為驗(yàn)證微電流檢測(cè)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的正確性，本文借助Multisim仿真軟件重點(diǎn)對(duì)電路中的恒電位及1/V轉(zhuǎn)換的性能進(jìn)行分析。此外對(duì)電路中的噪聲來源進(jìn)行分析，計(jì)算相關(guān)噪聲并分析對(duì)電流檢測(cè)的影響。對(duì)元件布置與布線、接地、電路板漏電防護(hù)等方面進(jìn)行了研究，從而提高電路的抗干擾能力在檢控電路研制基礎(chǔ)上，本文搭建測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性.靜態(tài)特性準(zhǔn)確度、重復(fù)性、靈敏度、分辨力、穩(wěn)定性、零漂等：動(dòng)態(tài)特性包括恒電位電路的電壓跟隨特性以及檢測(cè)電路的階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)特性。測(cè)試結(jié)果表明，該檢測(cè)系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。最后，為測(cè)試葡萄糖濃度，將微電流檢控電路與MEMS血糖傳感器集成，做葡萄糖濃度的響應(yīng)實(shí)驗(yàn)和重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。在測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)上，建立了葡萄糖濃度預(yù)測(cè)模型。測(cè)試結(jié)果表明，通過預(yù)測(cè)模型得到的檢測(cè)結(jié)果符合臨床檢測(cè)精度要求。
標(biāo)簽： mems血糖傳感器 微弱信號(hào)檢測(cè)
上傳時(shí)間： 2022-06-18
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隨著科學(xué)水平的提高，生物、化學(xué)以及醫(yī)療相關(guān)器械領(lǐng)域?qū)纫笠苍诓粩嗟靥嵘?生物制劑提取、注射，化學(xué)藥品傳輸供給以及藥物治療等MEMS的研究不單單是對(duì)精密儀器的攻堅(jiān)克難，更是交叉學(xué)科賦予高精密儀器研究發(fā)展的難題。技術(shù)革新便要理論創(chuàng)新，才能突破現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展的瓶頸?，F(xiàn)有的壓電超聲波霧化器理論發(fā)展已頗具成熟，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也甚是豐富，可是由于產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新?lián)Q代，同時(shí)也導(dǎo)致理論創(chuàng)新的不同步，致使許多創(chuàng)新產(chǎn)品缺少對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)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(tǒng)的霧化理論、結(jié)構(gòu)仿真和霧化效果實(shí)驗(yàn)研究。本文主要的研究?jī)?nèi)容和成果如下：在霧化理論分析方面，通過對(duì)霧化片金屬基片和錐孔的變形公式推導(dǎo)分析，建立了微泵型壓電超聲波霧化器霧化理論數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合變形分析對(duì)其霧化機(jī)理進(jìn)行了完整的闡述在有限元仿真分析計(jì)算方面，通過對(duì)霧化片簡(jiǎn)化建模，進(jìn)行了霧化片的諾響應(yīng)計(jì)算分析，得出霧化片諾響應(yīng)工作模態(tài)及其相應(yīng)振型。并結(jié)合霧化理論分析了各模態(tài)相應(yīng)霧化效果，提出霧化效果改進(jìn)意見。在霧化效果實(shí)驗(yàn)方面，進(jìn)行多普莉激光測(cè)振實(shí)驗(yàn)，與諾響應(yīng)仿真計(jì)算相互論證，提高其可行性，并通過霧化效果實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證霧化效果理論分析結(jié)果，最后結(jié)合仿真計(jì)算和多普勒激光測(cè)振結(jié)果綜合分析、總結(jié)出霧化效果的影響因素。關(guān)鍵詞：MEMS，壓電泵，超聲波，霧化器，壓電陶瓷，振型。本文工作在機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。
標(biāo)簽： 超聲波霧化器
上傳時(shí)間： 2022-06-18
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單脈沖雷達(dá)在我國航天測(cè)控領(lǐng)域具有非常重要的作用。隨著新技術(shù)的不斷研發(fā)和投入使用，數(shù)字單脈沖雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟并逐漸走向?qū)嵱茫M單脈沖雷達(dá)接收機(jī)進(jìn)行數(shù)字化改造適應(yīng)了技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。接收機(jī)數(shù)字化改造的目的是在設(shè)備可靠性增加的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)跟蹤距離的大幅提高。在進(jìn)行接收機(jī)數(shù)字化改造前，要進(jìn)行雷達(dá)回波微弱信號(hào)檢測(cè)方法的研究，以達(dá)到在數(shù)字接收機(jī)上實(shí)現(xiàn)提高回波信號(hào)輸出信噪比的目的，從而增加單脈沖雷達(dá)的跟蹤距離。本文在研究大量國內(nèi)外微弱信號(hào)檢測(cè)成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國單脈沖雷達(dá)回波信號(hào)處理特點(diǎn)，提出了應(yīng)用小波多分辨率閥值去噪來實(shí)現(xiàn)單脈沖雷達(dá)微弱信號(hào)檢測(cè)的方法。闡述了單脈沖雷達(dá)微弱信號(hào)檢測(cè)方法的研究背景，并介紹了單脈沖雷達(dá)回波微弱信號(hào)的采集和提取工作。提出應(yīng)用小波多分辨率閥值去噪法來進(jìn)行單脈沖雷達(dá)回波微弱信號(hào)檢測(cè)的方法，并通過MATLAB仿真進(jìn)行了算法驗(yàn)證，在理論和實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了在回波信號(hào)去噪效果和波形恢復(fù)方面的良好效果，為后續(xù)的接收機(jī)數(shù)字化改造奠定了理論基礎(chǔ)和算法模型。本文提出的方法有效地提高了微弱信號(hào)檢測(cè)輸出的信噪比，大幅增加了單脈沖雷達(dá)的跟蹤距離。
標(biāo)簽： 雷達(dá) 微弱信號(hào)檢測(cè)
上傳時(shí)間： 2022-06-18
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摘要：微弱信號(hào)檢測(cè)是隨著工程應(yīng)用而不斷發(fā)展的一門學(xué)科。近年來，微弱信號(hào)檢測(cè)相關(guān)研究已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，具體表現(xiàn)在對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)方法的探尋、對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)儀器的研發(fā)。本文中主要研究了利用鎖相放大器進(jìn)行有用信號(hào)提取的微弱信號(hào)檢測(cè)原理與實(shí)現(xiàn)方法。首先介紹了微弱信號(hào)檢測(cè)的基本理論與常見的幾種檢測(cè)方法，重點(diǎn)介紹了利用數(shù)字鎖相放大器進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)的原理。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字鎖相放大器的相關(guān)檢測(cè)原理，給出了數(shù)字鎖相放大器的整體設(shè)計(jì)方案，著重從相關(guān)檢測(cè)原理算法和移相算法方面對(duì)數(shù)字鎖相放大器的設(shè)計(jì)作了深入探討。重點(diǎn)研究了采樣頻率與相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的關(guān)系，在設(shè)計(jì)的過程中先使用MATLAB進(jìn)行算法上的模擬，從模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)參考信號(hào)為方波而采樣頻率與信號(hào)頻率成一定關(guān)系時(shí)，系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)算存在固有誤差。為減少該誤差，提出了將動(dòng)態(tài)采樣率的方法引入數(shù)字鎖相放大器設(shè)計(jì)中，運(yùn)算發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)采樣的采樣頻率數(shù)越多，奇點(diǎn)產(chǎn)生的誤差越少，有效地解決奇點(diǎn)問題。最后，使用LabVIEW對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行仿真測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明該數(shù)字鎖相放大器在信號(hào)幅度為5V、噪聲標(biāo)準(zhǔn)差小于等于50時(shí)（SWR=.34.04dB），能有效地檢測(cè)出頻率為500kHz以下的信號(hào)，系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算值的相對(duì)誤差基本不超過2%。
標(biāo)簽： 鎖相放大器 微弱信號(hào)檢測(cè)
上傳時(shí)間： 2022-06-18
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隨著近年來傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，多電機(jī)傳動(dòng)已被越來越廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。為了提高多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，以及滿足一些特定系統(tǒng)對(duì)于多電機(jī)精確同步的要求，多電機(jī)同步控制方法的研究也變得越來越重要。目前，有許多方法用來研究多電機(jī)同步控制策略，本文采用的是偏差耦合控制方法，利用模糊PID作為速度同步補(bǔ)償器的控制算法，使用遺傳算法來整定PID的參數(shù)范圍，解決了多電機(jī)同步控制系統(tǒng)中多電機(jī)速度的同步控制問題。本文首先分析了多電機(jī)同步控制的原理及其特點(diǎn)，根據(jù)偏差耦合控制策略的優(yōu)點(diǎn)，確立了基于模糊PID補(bǔ)償器的多電機(jī)同步控制策略，提出了模糊PID補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)方法。其次，利用羅克韋爾實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備，構(gòu)造了一個(gè)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)類似的試驗(yàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)了電機(jī)同步控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在單個(gè)永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了多電機(jī)同步控制?；趯?shí)驗(yàn)平臺(tái)，分別對(duì)硬件和軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中包括控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組建和硬件連線的設(shè)計(jì)和對(duì)運(yùn)動(dòng)控制模塊進(jìn)行組態(tài)以及運(yùn)動(dòng)控制梯形圖的編制。根據(jù)本文設(shè)計(jì)的多電機(jī)同步控制方法在保證系統(tǒng)具有優(yōu)良抗干擾性能的同時(shí)，使系統(tǒng)獲得了較好的跟隨性能及同步跟蹤精度。經(jīng)過Matlab的仿真以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了本文設(shè)計(jì)的控制算法的有效性和實(shí)用性。最后，總結(jié)了所做的研究工作，并對(duì)多電機(jī)同步控制系統(tǒng)中存在的其它問題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，以及對(duì)未來研究方向進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞：多電機(jī)同步控制；：模糊PID；遺傳算法；永磁同步電動(dòng)機(jī)；偏差耦合控制
標(biāo)簽： 模糊PID補(bǔ)償器
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