礦用隔爆饋電開關(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,作為配電開關(guān),用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險環(huán)境的礦井中,控制和保護(hù)低壓供電網(wǎng)絡(luò)。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率,而目前國內(nèi)饋電開關(guān)普遍存在集成度低、可靠性差、智能監(jiān)控水平低等缺點。 本課題將嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用到饋電開關(guān)中,通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關(guān)工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內(nèi)核)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究,實現(xiàn)了總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計和智能饋電開關(guān)控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計;通過對嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析,完成了監(jiān)控主機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護(hù)控制算法的應(yīng)用程序的編寫,從而實現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機(jī)與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關(guān)的快速通信,解決了地面監(jiān)控主機(jī)對井下饋電回路及電氣開關(guān)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的難題,最終設(shè)計出一套集實時保護(hù)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能于一身的智能型饋電開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。 實驗結(jié)果表明:在嵌入式系統(tǒng)端的通信軟件和監(jiān)控主機(jī)端的通信軟件的驅(qū)動下,實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)與監(jiān)控主機(jī)的快速遠(yuǎn)程通信,通信速度快、可靠性高、可視化效果好,完全滿足了監(jiān)控系統(tǒng)的快速通信要求。 本課題的研究成果為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了一個開放式、全分布、可互操作性的通信控制平臺,為提高煤礦井下設(shè)備的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控水平和安全操控系數(shù)提供了新的解決方法,為地面監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)更大規(guī)模、更深層次地對井下電氣設(shè)備的集中控制、分散管理奠定了理論和實踐基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 中的應(yīng)用 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-25
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礦用隔爆饋電開關(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險環(huán)境的礦井中,控制和保護(hù)低壓供電網(wǎng)絡(luò)。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。 論文將嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用到饋電開關(guān)中,通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關(guān)工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內(nèi)核)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究,實現(xiàn)了總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計和智能饋電開關(guān)控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計;通過對嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析,完成了監(jiān)控主機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護(hù)控制算法的應(yīng)用程序的編寫,從而實現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機(jī)與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關(guān)的快速通信,解決了地面監(jiān)控主機(jī)對井下饋電回路及電氣開關(guān)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的難題,設(shè)計完成了一套集實時保護(hù)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能于-身的智能型饋電開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 饋電開關(guān)
上傳時間: 2013-05-21
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光纖陀螺儀是激光陀螺的一種,它采用的是Sagnac干涉原理,以激光作為光源,用光纖構(gòu)成環(huán)形光路并檢測出由正反時針沿光纖傳輸?shù)膬墒猓S光纖環(huán)轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的兩路激光束之間的相位差,由此計算出旋轉(zhuǎn)的角速度。本論文所討論的干涉型閉環(huán)光纖陀螺的實現(xiàn)是基于DSP和PGGA兩個數(shù)字器件所搭建起來的,本章圍繞著這兩個器件來說明整個閉環(huán)光纖陀螺的構(gòu)成和工作原理。在整個系統(tǒng)中,DSP和PGGA分別擔(dān)任同的角色,分別完成不同的功能。總的說來,PGGA主要實現(xiàn)整個系統(tǒng)的時序控制和閉環(huán)回路,以及為DSP提供原始濾波數(shù)據(jù);而DSP主要的工作是從PGGA那里取來第一個加法器輸出的數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù),再對數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,最后的處理結(jié)果作為轉(zhuǎn)速的信息送給捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)。文章主要圍繞著如何提高陀螺的靈敏性能和穩(wěn)定性來展開。分別從軟件和硬件兩個方面來討論如何提高陀螺的性能。軟件方面主要討論了前端采樣信號處理;陀螺轉(zhuǎn)速信息的濾波輸出以及閉環(huán)的調(diào)節(jié)。硬件方面主要討論了如何提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、減小干涉信號的噪聲以及如何處理好DSP和PGGA之間的通信問題。 實踐表明,運用文中所討論的方法,陀螺的靈敏度和穩(wěn)定性都有一定的提高,理論和方法切實有效。
標(biāo)簽: FPGA DSP 閉環(huán) 光纖陀螺儀
上傳時間: 2013-04-24
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文章開篇提出了開發(fā)背景。認(rèn)為現(xiàn)在所廣泛應(yīng)用的開關(guān)電源都是基于傳統(tǒng)的分立元件組成的。它的特點是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低,對不同的客戶要求來“量身定做”不同的產(chǎn)品,同時幾乎沒有通用性和可移植性。在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天,這種傳統(tǒng)的模擬開關(guān)電源已經(jīng)很難跟上時代的發(fā)展步伐。 隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化,開關(guān)電源的控制部分正在向數(shù)字化方向發(fā)展。由于數(shù)字化,使開關(guān)電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動作狀態(tài)的遠(yuǎn)距離監(jiān)測成為了可能,同時由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應(yīng)對不同客戶的需求,這就降低了開發(fā)周期和成本。依靠現(xiàn)代數(shù)字化控制和數(shù)字信號處理新技術(shù),數(shù)字化開關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。 在數(shù)字化領(lǐng)域的今天,最后一個沒有數(shù)字化的堡壘就是電源領(lǐng)域。近年來,數(shù)字電源的研究勢頭與日俱增,成果也越來越多。雖然目前中國制造的開關(guān)電源占了世界市場的80%以上,但都是傳統(tǒng)的比較低端的模擬電源。高端市場上幾乎沒有我們份額。 本論文研究的主要內(nèi)容是在傳統(tǒng)開關(guān)電源模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上,提出了一種新的數(shù)字化調(diào)節(jié)器方案,即基于DSP和FPGA的數(shù)字化PID調(diào)節(jié)器。論文對系統(tǒng)方案和電路進(jìn)行了較為具體的設(shè)計,并通過測試取得了預(yù)期結(jié)果。測試證明該方案能夠適合本行業(yè)時代發(fā)展的步伐,使系統(tǒng)電路更簡單,精度更高,通用性更強(qiáng)。同時該方案也可用于相關(guān)領(lǐng)域。 本文首先分析了國內(nèi)外開關(guān)電源發(fā)展的現(xiàn)狀,以及研究數(shù)字化開關(guān)電源的意義。然后提出了數(shù)字化開關(guān)電源的總體設(shè)計框圖和實現(xiàn)方案,并與傳統(tǒng)的開關(guān)電源做了較為詳細(xì)的比較。本論文的設(shè)計方案是采用DSP技術(shù)和FPGA技術(shù)來做數(shù)字化PID調(diào)節(jié),通過數(shù)字化PID算法產(chǎn)生PWM波來控制斬波器,控制主回路。從而取代傳統(tǒng)的模擬PID調(diào)節(jié)器,使電路更簡單,精度更高,通用性更強(qiáng)。傳統(tǒng)的模擬開關(guān)電源是將電流電壓反饋信號做PID調(diào)節(jié)后--分立元器件構(gòu)成,采用專用脈寬調(diào)制芯片實現(xiàn)PWM控制。電流反饋信號來自主回路的電流取樣,電壓反饋信號來自主回路的電壓采樣。再將這兩個信號分別送至電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器的反相輸入端,用來實現(xiàn)閉環(huán)控制。同時用來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及實現(xiàn)系統(tǒng)的過流過壓保護(hù)、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號則由單片機(jī)或電位器提供。再次,文章對各個模塊從理論和實際的上都做了仔細(xì)的分析和設(shè)計,并給出了具體的電路圖,同時寫出了軟件流程圖以及設(shè)計中應(yīng)該注意的地方。整個系統(tǒng)由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運算、環(huán)境開關(guān)量檢測、環(huán)境開關(guān)量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號采集、負(fù)載電壓信號采集、負(fù)載電流信號采集、以及對信號的一階數(shù)字低通濾波。由于整個系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng),要求采樣速率相當(dāng)高。本系統(tǒng)采用FPGA來控制ADC,這樣就避免了高速采樣占用系統(tǒng)資源的問題,減輕了DSP的負(fù)擔(dān)。DSP可以將讀到的ADC信號做PID調(diào)節(jié),從而產(chǎn)生PWM波來控制逆變橋的開關(guān)速率,從而達(dá)到閉環(huán)控制的目的。 最后,對數(shù)字化開關(guān)電源和模擬開關(guān)電源做了對比測試,得出了預(yù)期結(jié)論。同時也提出了一些需要改進(jìn)的地方,認(rèn)為該方案在其他相關(guān)行業(yè)中可以廣泛地應(yīng)用。模擬控制電路因為使用許多零件而需要很大空間,這些零件的參數(shù)值還會隨著使用時間、溫度和其它環(huán)境條件的改變而變動并對系統(tǒng)穩(wěn)定性和響應(yīng)能力造成負(fù)面影響。數(shù)字電源則剛好相反,同時數(shù)字控制還能讓硬件頻繁重復(fù)使用、加快上市時間以及減少開發(fā)成本與風(fēng)險。在當(dāng)前對產(chǎn)品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩(wěn)定度好等前提條件下,數(shù)字化開關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。本系統(tǒng)來基本上達(dá)到了設(shè)計要求。能夠滿足較高精度的設(shè)計要求。但對于高精度數(shù)字化電源,系統(tǒng)還有值得改進(jìn)的地方,比如改進(jìn)主控器,提高參考電壓的精度,提高采樣器件的精度等,都可以提高系統(tǒng)的精度。 本系統(tǒng)涉及電子、通信和測控等技術(shù)領(lǐng)域,將數(shù)字PID算法與電力電子技術(shù)、通信技術(shù)等有機(jī)地結(jié)合了起來。本系統(tǒng)的設(shè)計方案不僅可以用在電源控制器上,只要是相關(guān)的領(lǐng)域都可以采用。
標(biāo)簽: FPGA DSP 數(shù)字化 開關(guān)電源
上傳時間: 2013-06-21
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光電子器件模型與OEIC模擬 作者:陳維友;楊樹人;劉式墉 本書是作者多年來在光電子器件電路模型和光電集成回路計算機(jī)輔助分析研究方面的工作總結(jié)。
標(biāo)簽: OEIC 光電子器件 模型 模擬
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汽車工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)增長中發(fā)揮著越來越重要的作用。近幾年,雖然我國的汽車工業(yè)已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展,但汽車ECU(Electronic Control Unit)的設(shè)計制造一直無法實現(xiàn)國產(chǎn)化,嚴(yán)重制約了汽車工業(yè)的發(fā)展。針對這個現(xiàn)狀,本課題對于ECU的設(shè)計進(jìn)行了初步研究。首次嘗試了基于SOPC技術(shù)的ECU系統(tǒng)設(shè)計,并利用dSPACE實時仿真發(fā)動機(jī),完成了ECU的硬件在回路仿真,對控制效果進(jìn)行了測試和分析。 目前,市場上的ECU系統(tǒng)都是基于專用單片機(jī)的。本文首先對現(xiàn)有的汽車發(fā)動機(jī)控制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析比較,總結(jié)出ECU的主要組成部件;而后通過各類方案的對比,確定了本課題采用基于FPGA的嵌入NIOS Ⅱ軟核的SOPC技術(shù)方案。 之后,進(jìn)行了汽車發(fā)動機(jī)模型搭建和控制算法的設(shè)計。發(fā)動機(jī)模型以Hendricks提出的均值模型為基礎(chǔ),參考mathworks公司的發(fā)動機(jī)建模方案進(jìn)行設(shè)計。并在該模型基礎(chǔ)上,參考Fekete提出的針對多缸發(fā)動機(jī)的基于模型的空燃比控制策略和mathworks發(fā)動機(jī)控制方案,建立了以控制空燃比為核心的發(fā)動機(jī)噴油控制算法。并通過simulink的仿真,驗證了模型和算法的合理有效性。 基于系統(tǒng)設(shè)計總體方案,完成了ECU硬件電路設(shè)計,并在該系統(tǒng)中完成了上述算法的移植和優(yōu)化。最后,利用dSPACE實時仿真發(fā)動機(jī),進(jìn)行ECU的硬件在回路仿真,對本文設(shè)計的ECU系統(tǒng)進(jìn)行了測試。證實了該ECU方案在空燃比控制方面取得了較好的效果。 本論文以大量的圖示形式介紹了發(fā)動機(jī)模型和系統(tǒng)軟硬件設(shè)計,使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件流程等一目了然,淺顯易懂。同時論文中采用的基于SOPC技術(shù)的ECU設(shè)計具有一定創(chuàng)新性,對于其他ECU系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計具有一定指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽: FPGA 汽車發(fā)動機(jī) 控制器
上傳時間: 2013-07-11
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國家電網(wǎng)公司生產(chǎn)運營部,電能計量裝置現(xiàn)場檢驗作業(yè)指導(dǎo)書。主要針對電網(wǎng)關(guān)口和大的電力用戶的電能計量裝置,包括電能表、計量用電流、電壓互感器以及電壓互感器二次回路壓降的現(xiàn)場檢驗的方法、操作程序和安全要求予以科學(xué)合理的規(guī)范。2003年的文件,可供參考。
標(biāo)簽: 電能計量 指導(dǎo)書 裝置
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分析了單片機(jī)控制的氙燈系統(tǒng)中干擾的來源、控制回路中的干擾類型,介紹了此系統(tǒng)在電源、接地、I/O接口等環(huán)節(jié)上所采取的硬件措施,同時也給出了在軟件抗干擾所采用的軟件冗余、軟件陷阱、軟件看門狗等軟件抗干擾技術(shù).給出將多種軟硬件抗干擾方法綜合應(yīng)用的具體方法.實踐證明這些方法是有效的..
標(biāo)簽: 單片機(jī) 控制系統(tǒng) 抗干擾設(shè)計
上傳時間: 2013-07-22
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PSIM是趨向于電力電子領(lǐng)域以及電機(jī)控制領(lǐng)域的仿真應(yīng)用包軟件。 PSIM具有仿真高速、用戶界面友好、波形解析等功能,為電力電子電路的解析、控制系統(tǒng)設(shè)計、電機(jī)驅(qū)動研究等有效提供強(qiáng)有力的仿真環(huán)境。 本仿真解析系統(tǒng),不只是回路仿真單體,還可以和其他公司的仿真器連接,為用戶提供高開發(fā)效率的仿真環(huán)境。例如,在電機(jī)驅(qū)動開發(fā)領(lǐng)域,控制部分用MATLAB/Simulink實現(xiàn),主回路部分以及其周邊回路用PSIM實現(xiàn),電機(jī)部分用電磁界解析軟件JMAG實現(xiàn),由此進(jìn)行連成解析,實現(xiàn)更高精度的全面仿真系統(tǒng)。
標(biāo)簽: Psim 9.0
上傳時間: 2013-07-30
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14 位 LTC®2351-14 是一款 1.5Msps、低功率 SAR 型 ADC,具有 6 個同時采樣差分輸入通道。它采用單 3V 工作電源,並具有 6 個獨立的采樣及保持放大器 (S/HA) 和一個 ADC。
標(biāo)簽: SAR ADC 工業(yè)監(jiān)控 便攜式
上傳時間: 2013-11-16
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