摘要：建立了數字控制DC/DC開關電源閉環系統的s域小信號模型，采用數字重設計法針對給定的系統季數設計了數字補償器。應用SISO Design Tool仿真平臺，在伯德圖分析和根軌連法的基礎上設計了連續城的模擬補償器，并進行了離散化處理。在建立系統s城模型時引入了模數轉換器和數字脈寬調制發生器產生的延遲效應，使補償器的設計考慮了采樣速率對系統的影響，改善了傳統離散設計的誤蓋。基于教字重設計法構建的數字補償器實現了對脈寬調制信號的可編程精確控制，保證了變換器閉環工作良好的動態特性。仿真實驗結果驗證了所設計的數字補償器的性能。關鍵詞：數字控制系統；模數轉換；數字重設計法；數字補償器；數字脈寬調制1引言傳統的開關電源采用模擬控制技術，使用比較器、誤差放大器和模擬電源管理芯片等元器件來調整電源輸出電壓，存在著控制電路復雜、元器件數量多以及控制電路成型后很難修改等缺點，不利于開關電源的集成化和小型化。近年來隨著微電子學的迅速發展，電源的控制也已經由模擬控制、模數混合控制，進入到數字控制階段”，具有可編程性、設計可延續性、元件數量減少、先進的校正能力等優點。以往由于DSP等控制芯片的高成本，數字控制多用于大功率AC/DC變換器、PFC功率因數校正等場合”，而對于DC/DC高頻開關電源只是實現了一些數字化的簡單應用，如采用MCU提供保護、監控和通信功能。隨著數字控制芯片成本的降低，數字控制也逐漸應用于DC/DC直流變換器，直接參與電源的反饋回路控制，實現了信號采樣補償和PWM調節的數字化。數字PID補償器的設計非常關鍵，直接決定了電源的輸出精度、動態響應等指標。近年來對DC/DC開關電源的數字補償器的建模研究已有很多論述]，主要基于數字重設計法和直接數字設計法。數字重設計是在傳統模擬電源研究方法的基礎上，首先將數字電源簡化為一個連續的線性系統，忽略了采樣保持器效應后設計模擬補償器，然后采用雙線性近似（Tustin）、匹配零極點（MPZ）等方法對其離散化得到數字補償器。直接數字設計是直接建立零階保持器和被控對象的離散模型，再構建包括離散補償器的反饋系統。數字重設計和直接數字設計法在高采樣速率下設計的數字補償器性能差別不是很大，只是在低采樣速率下直接數字設計更加精確。
上傳時間： 2022-06-18
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為了實現可以實時跟蹤人體并測量體溫的功能,利用嵌入式、圖像處理、溫度傳感器距離補償等技術,基于樹莓派在Python語言環境下使用第三方庫OpenCV設計了一種人體隨動測溫系統。系統首先通過攝像頭獲得圖像,然后提取人體的Gabor特征,兩軸云臺可以保持攝像頭對人體的跟蹤;同時,通過集成在攝像頭上的溫度傳感器實時獲取人體的溫度。實驗結果表明,本系統能夠很好地對人體進行識別、跟蹤以及測溫,具有推廣價值。
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域，其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載，因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分，因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移，使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相，由于工作頻率改變了而匹配電感不變，此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態，導致換能器功率損耗和發熱，致使輸出能量大幅度下降甚至停振，在實際應用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點，本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型，證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較，選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感，通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調，由于該電抗器輸出正弦波，理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略，穩態時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態時，逐步修改匹配電抗大小，搜索輸出電流的最大值，再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態，具有實際應用價值。
上傳時間： 2022-06-18
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隨著汽車行業的飛速發展，汽車市場的不斷升溫，與之相關的電子技術也得到時了迅速發展及廣泛應用，汽車技術的成熟使得汽車銷售及使用不斷壯大，現代汽車的行駛速度也隨著路況的提高，汽車性能的提高而不斷提升。而由于突發性道路交通事故的頻繁發生，人們對汽車安全的關注度也日益提高。在汽車的高速行駛過程中，輪胎故障是駕駛人員最為擔心和最難預防的，也是突發性交通事故發生的重要原因。據統計，在高速公路上發生的交通事故有70%-80%是由于爆胎引起的，怎樣防止爆胎已成為汽車安全的第一大重要課題。權威的研究結果表明，保持標準的輪胎氣壓和及時發現輪胎故障是防止爆胎的關鍵，這就使對輪胎充氣壓力實行監測顯得非常重要。本文設計了一種汽車輪胎壓力監測系統（Tire Pressure Monitoring System）TPMS及氣壓調節系統的結合使用，該系統能夠對輪胎的參數進行實時監測，當發輪胎壓力參數異常時，及時采取報警措施并進行實時的汽壓調節，從而避免交通事故的發生。論文在對當前存在的各種TPMS系統結構形式進行分析和比較后，選用一種現行直接式TPMS結合氣壓調節系統，實現輪胎壓力實時的監測和調節的一種新型系統。提出一種基于直接式TPMS系統的，引入調節功能的新型設計。設計本身解決原有直接式TPMS的電池供電影響系統壽命的瓶頸，保證了監測系統的的穩定性。氣壓調節系統將解決汽車輪胎壓力偏差的問題，在監測到氣壓偏高或者偏低時，對駕駛人員作出警報提醒并實時啟動氣壓調節系統進行胎壓調節，在數他鐘內調節氣壓到標準值，保證行駛的暢順。本文對系統的電源部分，氣壓調節部分進行了分析設計，解決系統供電，信號采集，信號處理及執行調節，RFLF通信通等關鍵技術問題。對硬件進行測試。結果表明，該系統切實可行，成本，通信距離及可靠性方面均達到沒計指標。
標簽： 汽車胎壓監測
上傳時間： 2022-06-19
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根據美國國家交通安全管理局估計每年大約有23000交通事故與500起致事故都是由于輪胎的壓力不足引起的。保持適合的輪胎壓力能降低油耗，如果壓力高于標準的10%或低于標準的30%。如果壓力過高，摩擦力減小而油耗增加。此外，輪胎狀態與溫度有直接聯系，溫度越高輪胎力量減弱，而且變化時很大的。通常情況下，溫度不能超過80，如果達到95是很危險的，而且每升高1輪胎損耗增加2%，速度增加兩倍輪胎壽命為原來的一半。標準胎壓狀態的概率有利于減少事故威脅生命，車輪爆胎時，增進燃料效益、延長使用壽命，提高輪胎的駕駛執照及車輛的安全性能。智能輪胎安全型設計了系統可以幫助司機掌握汽車輪胎的精確，也可以為泄漏，超壓型或低壓和異常溫度條件，確保車輛駕駛穩定性，避免嚴重事故由于突然當車輛車輪爆胎時，高速運轉。
上傳時間： 2022-06-19
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所設計的多頻段小型化天線結構新穎，性能指標優越，與當前國內外研究的大多數同類天線相比保持較小體積，在多頻、寬頻工作頻段上也保持較強的競爭力。其中所設iMonopole，780MHz-1010MHz和1630MHz3900MHz，在高頻頻段上的提升相當明顯，與大多數同類天線相比提升超過100%，除了覆蓋GSM，UMTS，LTE的頻段外，還覆蓋WiMAX的頻段，為未來5G通信的多頻段融合發展提供有力支撐；所設計多頻段小型化PIFA天線，工作頻段為680MHz980MHz和1665MHz-2755MHz，覆蓋GSM，UMTS，LTE所需的所有頻段，同時該天線的小型化指標憂異，其輻射貼片部分的尺寸僅為33mm x mm0.8mm，在當前國內外同類天線中具有相當強的競爭力。這兩款天線結構簡單，加工成本低，十分適用于5G移動通信移動終端中。最后，設計一款超寬帶微帶天線。所設計的超寬帶微帶天線利用新型倒置E型槽，獲得了超寬帶性能，工作頻段覆蓋27.6GHz-33.2GHz.采用新的債電方式一半圓漸進饋電，不僅可以改善天線的輻射特性，還能降低阻抗匹配的難度，進而一定程度上簡化了天線的設計難度。在天線輻射貼片開有圓角矩形槽，大大的改善了天線的阻抗特性，進一步優化了天線的輻射特性，保證了天線在整個煩段內輻射方向圖的穩定性。天線加工簡單、成本低，非常適用于5G移動通信的大規模組網。
上傳時間： 2022-06-20
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說明：Microchip Technology Inc.采用存儲容量為1 Kb至1Mb的低電壓串行電可擦除PROM（Electrically Erasable PROM，EEPROM），支持兼容串行外設接口（Serial Peripheral Interface，SPI）的串行總線架構，該系列器件支持字節級和頁級功能，存儲容量為512 Kb和1Mb的器件還通常與基于閃存的產品結合使用，具有扇區和芯片擦除功能。所需的總線信號為時鐘輸入（SCK）線、獨立的數據輸入（S1）線和數據輸出（SO）線。通過片選（CS）輸入信號控制對器件的訪問。可通過保持引腳（HOLD）暫停與器件的通信。器件被暫停后，除片選信號外的所有輸入信號的變化都將被忽略，允許主機響應優先級更高的中斷。整個SPI兼容系列器件都具有標準的8引腳PDIP和SOIC封裝，以及更高級的封裝，如8引腳TSSOP，MSOP.2x3DFN，5x6 DFN和6引腳SOT-23封裝形式。所有封裝均為符合RoHS標準的無鉛（霧錫）封裝。引腳圖（未按比例繪制）
上傳時間： 2022-06-20
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Freemodbus RTU在stm32上的移植分析最近用到free modbus，需要在stm32上進行移植，以作modbus-RTU之用，現成協議的東西用起來很方便，現成源碼很快就可以為設計者所用，也是當初制定標準的初衷吧。首先下載最新的modbus源碼，所謂技術更新換代的比較快，用就用最新的東西，協議嘛也要下載最新的，下載最新的版本freemodbus-v1.5，下載最新的協議不僅可以防止被人改動導致自己做無用功，保持原生態也可以很好的與制定者進行交流。解壓freemodbus-v1.5，目錄結構很清晰，主要有四個文件件，分別是demo，modbus，tools，doc.其中tools為上位機測試modbus程序，doc為一些說明文件先不討論。有用的是demo以及modbus.打開demo，沒有看到stm32的工程文件，有一個叫BARE的文件夾，是一些不包括任何處理器的部分源代碼，我們就用這個建立工程文件。為了給以后移植modbus-TCP帶來方便，這里直接打開之前測試好的基于ENC28168的LwP的stm32工程，在其中導入各個文件。
標簽： freemodbus stm32
上傳時間： 2022-06-20
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Modbus尋址Modbus地址通常是包含數據類型和偏移量的5 個或6 個字符值。第一個或前兩個字符決定數據類型，最后的四個字符是符合數據類型的一個適當的值。Modbus主設備指令能將地址映射至正確的功能，以便發送到從站。1 Modbus主站尋址Modbus主設備指令支持下列Modbus地址：(1) 00001 至09999是離散輸出（線圈）。(2) 10001 至19999是離散輸入（觸點）。(3) 30001 至39999是輸入寄存器（通常是模擬量輸入）。(4) 40001 至49999是保持寄存器。所有Modbus地址均以1 為基位，表示第一個數據值從地址1 開始。有效地址范圍將取決于從站。不同的從站將支持不同的數據類型和地址范圍。2 Modbus從站尋址Modbus從站指令支持以下地址：(1) 000001 至000128 是實際輸出，對應于Q0.0 ——Q15.7 。(2) 010001 至010128 是實際輸入，對應于I 0.0 ——丨15.7 。(3) 030001 至030032 是模擬輸入寄存器，對應于AIW0 至AIW2。(4) 040001 至04XXXX是保持寄存器，對應于V 區。Modbus從站協議允許您對Modbus主站可訪問的輸入、輸出、模擬量輸入和保持寄存器（ V 區）的數量進行限定。MBUS_INIT指令的參數MaxlQ 指定Modbus主站允許訪問的實際輸入或輸出（ I 或Q) 的最大數量。MBUS_INIT指令的MaxAl 參數指定Modbus主站允許訪問的輸入寄存器（ A 丨W)的最大數量。MBUS_INIT指令的MaxHold 參數指定Modbus主站允許訪問的保持寄存器（V 存儲區字）的最大數
上傳時間： 2022-06-21
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本文以感應加熱電源為研究對象，闡述了感應加熱電源的基本原理及其發展趨勢。對感應加熱電源常用的兩種拓撲結構-電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析，并分析了感應加熱電源的各種調功方式。在對比幾種功率調節方式的基礎上，得出在整流側調功有利于高頻感應加熱電源頻率和功率的提高的結論，選擇了不控整流加軟斬波器調功的感應加熱電源作為研究對象，針對傳統硬斬波調功式感應加熱電源功率損耗大的缺點，采用軟斬波調功方式，設計了一種零電流開關準諾振變換器ZCS-QRCs（Zero-current-switching-Quasi-resonant）倍頻式串聯 振高頻感應加熱電源。介紹了該軟斬波調功器的組成結構及其工作原理，通過仿真和實驗的方法研究了該軟斬波器的性能，從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應加熱電源應用場合的結論。同時設計了功率閉環控制系統和PI功率調節器，將感應加熱電源的功率控制問題轉化為Buck斬波器的電壓控制問題。針對目前IGBT器件頻率較低的實際情況，本文提出了一種新的逆變拓撲-通過IGBT的并聯來實現倍頻，從而在保證感應加熱電源大功率的前提下提高了其工作頻率，并在分析其工作原理的基礎上進行了仿真，驗證了理論分析的正確性，達到了預期的效果。另外，本文還設計了數字鎖相環（DPLL），使逆變器始終保持在功率因數近似為1的狀態下工作，實現電源的高效運行。最后，分析并設計了1GBT的緩沖吸收電路。本文第五章設計了一臺150kHz，10KW的倍頻式感應加熱電源實驗樣機，其中斬波器頻率為20kHz，逆變器工作頻率為150kHz（每個IGBT工作頻率為75kHz），控制孩心采用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片，簡化了系統結構。實驗結果表明，該倍頻式感應加熱電源實現了斬波器和逆變器功率器件的軟開關，有效的減小了開關損耗，并實現了數字化，提高了整機效率。文章給出了整機的結構設計，直流斬波部分控制框圖，逆變控制框圖，驅動電路的設計和保護電路的設計。同時，給出了關鍵電路的仿真和實驗波形。
上傳時間： 2022-06-22
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