本課題為研究大功率永磁無刷直流電機及其驅(qū)動系統(tǒng)而設計了一臺50kW 多相永磁無刷直流電機，該電機的設計最大限度地模擬了某大功率多相永磁無刷直流電機的基本結(jié)構(gòu)，驅(qū)動系統(tǒng)也基本采用了某大功率永磁無刷直流電機的主電路結(jié)構(gòu)。全文內(nèi)容如下： 本文介紹了一種以晶閘管為主要功率元件的大功率永磁無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)。本文通過對電機各運行的狀態(tài)的分類分析，總結(jié)了這種驅(qū)動系統(tǒng)的觸發(fā)邏輯控制規(guī)律，優(yōu)化了邏輯控制程序，為永磁無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)的仿真和實際系統(tǒng)的開發(fā)提供了依據(jù)。 本文通過對驅(qū)動系統(tǒng)換流過程的詳細分析，總結(jié)了有關(guān)參數(shù)如電機電感、換相電容等對電機換流過程的影響程度、趨勢和規(guī)律。給出了驅(qū)動系統(tǒng)主要參數(shù)選取的依據(jù)和選擇方法，并通過樣機進行了實驗驗證，為大功率永磁無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)的主電路設計提供理論支持。為準確預測大功率永磁無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)的運行性能，建立了永磁無刷直流電機的電路模型和S函數(shù)模型，并闡述了其在Matlab/Simulink 平臺下的建模原理和實現(xiàn)方法。 本文提出的兩種電機模型，相互補充，準確預知了永磁無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)的運行特性，大大加速驅(qū)動系統(tǒng)研制過程。其中，電路模型具有仿真效率高，便于研究驅(qū)動系統(tǒng)主電路參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，從而對主電路參數(shù)進行優(yōu)化；S 函數(shù)模型便于對電機內(nèi)部細節(jié)進行分析，為揭示電機內(nèi)部變量的變化規(guī)律提供了有力的手段。
標簽： 大功率 無刷直流電機 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-07-04
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本論文圍繞大容量汽輪發(fā)電機的進相運行展開了研究工作。全文共分七章。第一章首先闡述了發(fā)電機進相運行的重要性和迫切性，對國內(nèi)外相關(guān)方面的研究概況作了較為系統(tǒng)全面的綜述，并對本論文的研究內(nèi)容作了簡單介紹。第二章給出了低頻三維渦流電磁場的復邊值問題，并介紹了復矢量場的一些理論基礎。然后分別利用伴隨算子和伴隨場函數(shù)(廣義相互作用原理)、最小作用原理和拉格朗日乘子法(廣義變分原理)，建立了低頻三維渦流電磁場中非自伴算子問題的變分描述。上述三種方法所得的結(jié)果與Galerkin法的結(jié)果完全一致。第三章介紹了圓柱坐標系下基于拱形體單元的三維穩(wěn)態(tài)溫度場有限元計算模型，并將變分法的結(jié)果與Galerkin法的結(jié)果進行了對比。第四章建立了汽輪發(fā)電機端部三維行波渦流電磁場的數(shù)學模型，在渦流控制方程中引入了罰函數(shù)項以使庫倫規(guī)范自動滿足，并應用廣義相互作用原理導出了對應的泛函變分及其有限元計算格式。然后對多臺大容量汽輪發(fā)電機端部的渦流電磁場進行了實例計算，并分析了罰函數(shù)項對數(shù)值解穩(wěn)定性的影響以及影響端部電磁場的各種因素。第五章建立了大型汽輪發(fā)電機端部三維溫度場的有限元計算模型，并應用傳熱學理論研究了散熱系數(shù)、等效熱傳導系數(shù)等問題。然后求解了QFSS-300-2型汽輪發(fā)電機端部大壓圈上的三維溫度場分布，并與兩臺機組多種工況下的實測數(shù)據(jù)進行了對比。第六章介紹了二維穩(wěn)態(tài)溫度場的邊值問題及其等價變分，導出了其有限元計算格式。然后求解了QFQS-200-2型汽輪發(fā)電機端部壓圈上的溫度分布，并與實測數(shù)據(jù)進行了對比。第七章首先定性研究了汽輪發(fā)電機從遲相運行到進相運行過程中不同區(qū)域上磁場強度的變化規(guī)律。然后介紹了發(fā)電機變參數(shù)數(shù)學模型，結(jié)合實測數(shù)據(jù)以及最小二乘回歸分析計算了發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時的相關(guān)電氣參數(shù)，并分析了發(fā)電機各物理量之間的相互關(guān)系。隨后分析了不同工況下發(fā)電機端部結(jié)構(gòu)件上的渦流損耗及溫升的變化趨勢。最后，利用發(fā)電機變參數(shù)模型給出了發(fā)電機的飽和功角特性、靜穩(wěn)極限以及運行極限圖。
上傳時間： 2013-07-10
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隨著電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在這個社會上無處不在。操作系統(tǒng)作為嵌入式產(chǎn)品的靈魂，一定要依據(jù)產(chǎn)品的需要安裝合適的操作系統(tǒng)，以便于可以更好的編寫應用程序。 本研究將Linux操作系統(tǒng)移植到QQ2440開發(fā)板。操作系統(tǒng)移植的目的是為了能夠更好的利用開發(fā)板開發(fā)應用程序，本文將Linux2．6版本內(nèi)核移植到QQ2440開發(fā)板，使開發(fā)板可以用于工業(yè)過程控制。文章介紹了嵌入式系統(tǒng)的特點、ARM體系結(jié)構(gòu)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)。重點描述了Linux操作系統(tǒng)的移植，論文在Linux操作系統(tǒng)移植研究中，首先，進行了移植環(huán)境的設計和搭建，建立交叉編譯環(huán)境，配置網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS。然后，對Linux2．6版本內(nèi)核和vivi進行配置和編譯并以yaffs文件系統(tǒng)為例，介紹了yaffs根文件系統(tǒng)映象的制作。最后，介紹了一種解決內(nèi)核實時化的方法。在論文的最后，給出了嵌入式Linux驅(qū)動程序的概念與結(jié)構(gòu)以及開發(fā)流程，并進行了UART2串口以及LCD顯示屏驅(qū)動的開發(fā)。全文詳細的描述了嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植的流程，在基于QQ2440開發(fā)板上給出了bootloader、內(nèi)核以及文件系統(tǒng)移植的實現(xiàn)方法。并給出了解決Linux內(nèi)核實時化的一種算法并進行了驅(qū)動程序的開發(fā)。
標簽： Linuz ARM 嵌入式 操作系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-04
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在采礦、冶金、制造、化工、制藥、供水等行業(yè)中，壓力是生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)，它的應用極其廣泛。實時監(jiān)測壓力的變化是實施現(xiàn)代化生產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié)，因而壓力測試技術(shù)和儀表的發(fā)展歷來受到人們的重視。在采礦行業(yè)中，壓力檢測是保證采煤安全的重要一環(huán)，因此開發(fā)一種智能壓力檢測裝置來用于采煤工作面液壓系統(tǒng)的壓力檢測是十分必要的。 本文所設計的壓力檢測系統(tǒng)是ARM處理器與儀器的有機結(jié)合，它以菲利普公司的LPC2294為核心，利用電阻應變片將壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號，通過放大電路將電壓信號放大并傳輸至LPC2294進行A/D轉(zhuǎn)換，然后將各液壓支架的壓力數(shù)據(jù)傳輸至存儲芯片保存，并顯示。本系統(tǒng)的特點是：壓力量程為1～60Mpa，每5分鐘采集一次壓力數(shù)據(jù)。各分機的壓力數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸至主機，總線的傳輸速率為250Kbps。主機再通過串口將數(shù)據(jù)傳輸至計算機。計算機通過串口讀取主機的壓力數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中，上位機采用NI公司的Labview軟件進行設計。其中串口的接收部分用Labview中自帶的VISA控件來編寫，數(shù)據(jù)庫部分采用微軟的Access軟件建立數(shù)據(jù)庫，利用第三方編寫的Labsql將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。 論文的第一章綜述了壓力檢測的起源，發(fā)展以及國內(nèi)外壓力檢測的現(xiàn)狀；第二章主要論述了系統(tǒng)的整體設計思路及方法；論文第三章、第四章系統(tǒng)的硬件電路、軟件開發(fā)環(huán)境及相關(guān)的軟件流程；第五章簡單介紹了PC機軟件開發(fā)語言以及對上位機部分的軟件設計做了簡單的介紹。第六章對全文的工作做了總結(jié)，并對壓力檢測以后的發(fā)展方向闡述了自己的觀點。
上傳時間： 2013-08-01
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隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，嵌入式圖像采集系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)一般采用基于PC機平臺和視頻采集卡的形式，該方案系統(tǒng)體積大、成本高，在遠距離、多點系統(tǒng)中實現(xiàn)困難。在這種背景下，設計一種輕便小巧的采集系統(tǒng)來采集、存儲并顯示所需的圖像成為市場所需。 本論文研究設計了一種基于嵌入式的圖像采集與傳輸系統(tǒng)，具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點。該系統(tǒng)硬件平臺采用基于ARM920T核的S3C2410X處理器，軟件采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，利用USB攝像頭采集圖像并在目標板的LCD上進行顯示，通過網(wǎng)絡還可將采集到的圖像傳輸?shù)絇C機上顯示。該方案大大降低了系統(tǒng)的復雜性，同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量，可以擴展應用在遠程監(jiān)控系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域，具有廣闊的市場和應用前景。 本論文首先介紹了課題研究的時代背景、實踐意義和研究現(xiàn)狀，并對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎理論知識作了介紹，在此基礎上給出了嵌入式圖像采集與傳輸系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設計；接著詳細分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)，包括嵌入式開發(fā)環(huán)境的建立、Bootloader移植、Linux內(nèi)核移植和根文件系統(tǒng)的制作，并介紹了嵌入式Linux下的設備驅(qū)動程序，實現(xiàn)了USB攝像頭驅(qū)動的移植，完成了利用攝像頭采集圖像的功能；然后完成了MiniGUI圖形用戶界面的移植和圖像在LCD上的顯示；最后實現(xiàn)了基于socket的網(wǎng)絡通信，完成了視頻采集和傳輸系統(tǒng)的整體功能，并給出了最終的實驗結(jié)果。 論文的最后是對全文的一個總結(jié)，對系統(tǒng)設計所完成的工作進行了概括，指出所存在的不足，對后續(xù)的研究工作做了進一步的展望，并給出了改進方法。
標簽： Linuz ARM 圖像采集 傳輸系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著電力電子技術(shù)的廣泛應用，電能污染日益嚴重，電能質(zhì)量已成為電力部門及用戶日益關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系國民經(jīng)濟的總體效益，對電能質(zhì)量進行監(jiān)測與分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。 本文根據(jù)IEC和國家標準，并且經(jīng)過對國內(nèi)外電能質(zhì)量研究現(xiàn)狀及同類產(chǎn)品進行認真分析的基礎上，主要針對我國電力行業(yè)面臨的現(xiàn)狀提出了一套基于DSP和ARM的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。 論文首先介紹電能質(zhì)量的相關(guān)概念、電能質(zhì)量的研究背景、國內(nèi)外電能質(zhì)量和電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的研究現(xiàn)狀，以及各項電能指標的監(jiān)測標準。接下來介紹了本套電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的設計方案，說明與以往方案相比所具有的優(yōu)點。之后是系統(tǒng)的軟件設計與開發(fā)調(diào)試過程，主要是ARM軟件的設計過程，包括了工程與任務的創(chuàng)建、μC/OS-II 操作系統(tǒng)的移植和各功能模塊的設計等。最后是全文的工作總結(jié)與展望。 本文所研制的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置滿足了合作企業(yè)的設計要求，相對以往的設計，具有實時性好，性能高，體積小，成本低等優(yōu)點，符合電能質(zhì)量監(jiān)測的最新發(fā)展要求。
標簽： DSP ARM 電能質(zhì)量 監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-24
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超聲波電機是一種全新原理的直接驅(qū)動電機，它利用壓電陶瓷逆壓電效應激發(fā)的超聲振動作為驅(qū)動力，通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動轉(zhuǎn)子運動。與傳統(tǒng)的電磁電機相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動作相應快、運行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運動領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機性能優(yōu)越得多。超聲波電機在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設備、智能機器人等領(lǐng)域有廣闊的應用前景，近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視，成為當前機電控制領(lǐng)域的一個研究熱點。 本文主要研究了行波型超聲波電機的嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)設計。系統(tǒng)是基于ARM嵌入式微控芯片設計的。全文共分為6部分。第一章主要介紹了國內(nèi)外超聲波電機驅(qū)動控制技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展狀況，ARM芯片的結(jié)構(gòu)原理以及本課題的選題意義。第二章在前人的研究基礎上做了系統(tǒng)仿真，為系統(tǒng)的硬件設計提供設計指導。第三章提出了基于ARM的超聲波電機嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)設計方案，并介紹了系統(tǒng)各個模塊的設計與調(diào)試的過程和結(jié)果。第四章介紹了uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在ARM上的移植，以及基于該操作系統(tǒng)的電機控制系統(tǒng)軟件設計流程。第五章介紹了系統(tǒng)各子程序的設計，速度控制與定位控制的算法設計，以及系統(tǒng)調(diào)試的結(jié)果。第六章總結(jié)了本論文的主要貢獻、存在問題以及后續(xù)課題的研究方向。
上傳時間： 2013-04-24
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風速是氣象測量的一個重要要素，利用超聲波進行風速測量現(xiàn)如今得到廣泛的應用，技術(shù)已經(jīng)很成熟。當超聲波在空氣中傳播時，受到風速的影響，順風和逆風情況下存在一個時間差，基于這個原理制成的時差法超聲波風速測量儀表，具有精度高、可靠性強、集成度高等優(yōu)勢，并可以與雨量、濕度等測量儀表構(gòu)成完整的移動氣象站，與傳統(tǒng)的機械式儀表、電磁式儀表相比，具有較強的優(yōu)勢，其關(guān)鍵參數(shù)是系統(tǒng)的測量精度。 ARM作為32位的微處理器，具有豐富的片上資源，高達60M的處理能力，而且功耗很小，適合作為智能儀表的核心處理器。本文給出了基于LPC2132的風速測量系統(tǒng)，可以實現(xiàn)風速的測量、顯示、精度調(diào)節(jié)以及與上位機之間的通信等功能。系統(tǒng)硬件電路包括ARM7處理器以及外圍的模擬、數(shù)字電路，并采用模塊化進行設計。這種思想大大簡化了系統(tǒng)硬件電路設計的復雜性，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。軟件部分根據(jù)超聲波信號的特點，選用新型的構(gòu)造包絡的方法，在準確判斷超聲波到達時間的問題上有所改進。 文章共分六個部分。第一章緒論介紹了超聲波風速測量儀表的發(fā)展現(xiàn)狀、本篇論文選題的目的和意義、所做的工作以及創(chuàng)新點。第二章介紹了超聲波風速測量的基本原理。第三章是介紹基于ARM的超聲波風速測量的系統(tǒng)的硬件設計。第四章是系統(tǒng)的軟件設計。第五章是系統(tǒng)的誤差分析。第六章是全文的總結(jié)以及就下一步的工作提出一些設想。
標簽： ARM 超聲波 系統(tǒng)設計 風速測量
上傳時間： 2013-06-04
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開關(guān)磁阻電機是電機技術(shù)與現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微機控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有結(jié)構(gòu)簡單堅固、成本低、容錯能力強，耐高溫等優(yōu)點，又在高度發(fā)展的電力電子和微機控制技術(shù)的支持下獲得了良好的可控性能，目前己經(jīng)在多個工業(yè)部門得到應用。因此，開關(guān)磁阻電機在驅(qū)動調(diào)速領(lǐng)域有著良好的發(fā)展前景。本論文在對前人成果的廣泛了解和研究基礎上，以philip公司生產(chǎn)的LPC2101為主控芯片，充分利用其高速運算能力和面向電機控制的高效控制能力，設計并制作了SRM控制器與系統(tǒng)軟件。本文以開關(guān)磁阻電機的調(diào)速控制策略及其控制實現(xiàn)方法為主要研究內(nèi)容，對開關(guān)磁阻電機的數(shù)學模型、功率變換器技術(shù)、控制策略、控制方案的實現(xiàn)進行了全面深入的研究。 全文的研究工作分為五個部分，第一部分介紹了開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成及基本工作原理，綜述了開關(guān)磁阻電機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、特點及研究動向，總結(jié)了開關(guān)磁阻電機系統(tǒng)存在的技術(shù)問題，提出了本文的研究目的和主要研究內(nèi)容。 第二部分引用并討論了SR電動機的基本數(shù)學模型和準線性數(shù)學模型，然后基于此重點分析了與電動機運行特性密切相關(guān)的相電流波形與轉(zhuǎn)子角位移的函數(shù)關(guān)系，最后根據(jù)課題所關(guān)心的控制系統(tǒng)設計，在理論分析的基礎上提出了SR電動機控制方案并進行了原理性分析，對SR電動機各個運行階段的特點進行分析并初步提出控制方案。 第三部分對SR電動機調(diào)速系統(tǒng)的硬件設計進行了詳細說明，主要包括以LPC2101為核心的控制系統(tǒng)的研究與設計，根據(jù)SR電機的控制特點，盡可能地開發(fā)了LPC2101的硬件資源和軟件資源，使控制系統(tǒng)具有很高的控制精度和靈活性，然后對功率變換器進行了設計和制作，分析了各種主電路形式的優(yōu)缺點，采用了新型IGBT功率管作為主開關(guān)元器件，使功率變換器結(jié)構(gòu)得到簡化，設計了IGBT的功率驅(qū)動電路，并專門設計了電壓鉗位電路和諸如過壓、過流保護等保護單元，保證了整個系統(tǒng)安全可靠地運行，然后分析了SR電動機控制系統(tǒng)位置傳感器檢測電路設計、電流及電壓斬波電路設計、電流檢測及保護電路設計等。 第四部分主要介紹了系統(tǒng)的總體控制思想，分析了各個運行階段的控制策略，對控制策略的軟件實現(xiàn)進行了設計，并給出了軟件實現(xiàn)的具體流程圖，直觀地體現(xiàn)了軟件編程思想。最后，對系統(tǒng)進行了實驗研究及分析。目前，該控制系統(tǒng)已調(diào)試完畢，基本實現(xiàn)預期功能。 本文對以ARM為控制核心的開關(guān)磁阻電動機控制系統(tǒng)進行了研究，得出了基于有位置傳感器檢測的控制方案。針對SR電機的控制特點，充分利用了ARM的硬件資源，采用PID數(shù)字調(diào)節(jié)，發(fā)出相通斷信號和PWM信號，并和電流、電壓等保護信號相結(jié)合，實現(xiàn)對主功率元件的通斷控制。并且設計了相應的外圍硬件檢測、保護、控制及人機接口電路，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高；系統(tǒng)的控制軟件設計，采用模塊化的程序設計方法，增強了系統(tǒng)的可讀性及可維護性，實現(xiàn)了一種電壓斬波和電流斬波控制相結(jié)合的控制方式;結(jié)合系統(tǒng)的硬件設計，開發(fā)了相應的軟件模塊，使系統(tǒng)具有完善的保護和控制性能。 本系統(tǒng)經(jīng)過試驗，調(diào)速范圍可達100～2000轉(zhuǎn)/分，效率較高，性能優(yōu)良，驗證了控制思想和控制方法的正確性。
標簽： ARM 開關(guān)磁阻 電機驅(qū)動 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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本文著重研究了OFDM調(diào)制解調(diào)技術(shù)在FPGA上的實現(xiàn)。全文內(nèi)容安排如下： 第一章介紹了PLD(可編程邏輯器件)和OFDM(正交頻分復用)技術(shù)的發(fā)展歷史?！ 〉诙陆榻B了PLD的分類、工藝和結(jié)構(gòu)特點，以及FPGA的開發(fā)環(huán)境、開發(fā)流程和Verilog語言的特點?！ 〉谌戮蚈FDM系統(tǒng)中的基本概念進行了詳細的闡述。 第四、五章是OFDM算法的在FPGA上的實現(xiàn)，首先對要實現(xiàn)的算法進行分析，給出了需要實現(xiàn)的指標。然后給出了FPGA的實現(xiàn)方案，對系統(tǒng)的進行仿真，給出了仿真波形圖和系統(tǒng)性能分析?！ 〉诹驴偨Y(jié)了全文的工作，對OFDM技術(shù)的實現(xiàn)需要進一步完善的方面進行了探討。
標簽： OFDM FPGA 基帶 調(diào)制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-08-05
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