電動機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應用,但是其高故障率對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟損失。因此,在分析傳統(tǒng)電動機保護裝置不盡完善的基礎上,研制功能完善、可靠性高的電動機保護裝置已經(jīng)成為必要。 本文在查閱了大量文獻資料的基礎上,介紹了微機保護的發(fā)展歷史、技術特點和發(fā)展方向,結合實際科研課題,在理論聯(lián)系實際的基礎上,設計并實現(xiàn)了硬件以TMS320F206處理器為核心,軟件以傅氏算法為核心的新型電動機微機保護測控系統(tǒng)。 文中首先運用對稱分量法對電動機的三相短路、兩相短路、單相接地短路和斷相等常見對稱和不對稱故障進行了分析,在結合電動機微機保護原理的基礎上,提出了可靠性高、實用性強的電動機微機保護方案。然后根據(jù)微機保護系統(tǒng)的快速、準確的發(fā)展趨勢和DSP數(shù)字信號處理芯片的特點,設計并實現(xiàn)了一種DSPTMS320F206+單片機8051雙CPU結構的電動機微機保護測控裝置。DSP作為主CPU芯片主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和保護等功能,8051作為從CPU主要完成鍵盤處理、液晶顯示處理和通訊等人機對話功能。此雙CPU結構具有并行工作、分工合作的優(yōu)點,既保證了繼電保護的速動性、選擇性、靈敏性和可靠性,又實現(xiàn)了實時測量的高精度。文中對此裝置硬件系統(tǒng)的設計進行了詳細的分析,并結合對微機保護數(shù)據(jù)處理算法和電動機微機保護原理的研究,設計了保護裝置的軟件系統(tǒng),二者都采用了模塊化的結構設計方法,可移植性強。 通過對設計成的保護裝置樣機進行調(diào)試和分析,初步驗證了系統(tǒng)硬件部分和軟件部分設計的正確性;通過靜態(tài)模擬實驗,初步驗證了保護裝置的可靠性。
標簽: 電動機 微機保護 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-29
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繼電保護裝置是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要裝置之一,近幾年來,隨著變電站綜合自動化技術的發(fā)展及其在全國變電站的推廣,研究和開發(fā)集保護、測量、控制和通訊于一體的微機測控保護裝置已成為各國電力部門的普遍要求。 本文首先對研究丌發(fā)的35kV線路微機測控保護裝置的軟硬件做了簡述,介紹了本裝置所采用的保護算法,并給出了保護的流程圖和邏輯框圖。隨后介紹了我國變電站自動化通信系統(tǒng)中正在應用的幾種常用電力遠動規(guī)約,詳細介紹了目前使用比較廣泛的繼電保護通信規(guī)約IEC 60870-5-103,對規(guī)約的應用層功能、鏈路傳輸規(guī)則、103規(guī)約三層參考模型及通訊幀格式進行了詳細的分析,并給出了103規(guī)約在35kV線路微機測控保護裝置上的實現(xiàn),上位機軟件基于Visual C++6.0編程,采用SQLServer作為數(shù)據(jù)庫服務器軟件。 最后,本文對裝置進行了專業(yè)測試,測試結果表明,本裝置能實現(xiàn)基本的保護功能以及實現(xiàn)遙控、遙信、遙測等通信功能,與傳統(tǒng)微機保護裝置相對比本裝置具有測量精度高、動作迅速可靠、可以進行遠程通信等優(yōu)點。
上傳時間: 2013-04-24
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選相控制開關又稱同步開關或相控開關,其實質(zhì)就是控制開關在電壓或電流的期望相位完成合閘或分閘,以主動消除開關過程所產(chǎn)生的涌流和過電壓等電磁暫態(tài)效應,提高開關的開斷能力。本論文首先分析了提高斷路器可靠性的途徑,介紹了相控開關的研究意義及其優(yōu)點;相控開關的基本原理和分合閘操作過程,為同步開關選相控制器的設計提供了理論依據(jù)。 永磁操動機構是近幾年正在發(fā)展的一種新型操動機構,它利用永久磁鐵產(chǎn)生的磁力將真空斷路器保持在分合閘位置,而無需任何傳統(tǒng)機械脫扣鎖扣裝置。它機構零部件少,結構簡單,使斷路器動作的可靠性大大提高。二次控制回路采用電子控制模塊,動作迅速并可以實現(xiàn)精確時間控制,采用開關電源輸入范圍寬,輸入輸出用光耦隔離,功耗低,極大地提高了可靠性,使永磁機構真空斷路器成為真正意義的免維護智能化斷路器。單線圈永磁機構結構簡單、體積小,在中壓領域得到越來越廣泛的應用。相控真空開關采用三相獨立操動的單線圈永磁機構,其操作電源為由大功率電力電子器件控制的儲能大容量電容器,通過多次的測試結果表明單線圈永磁機構能很好地滿足相控開關的要求,是相控開關的理想選擇。 本文詳細介紹了以Mega16為控制核心的單線圈永磁機構智能控制器,這種控制系統(tǒng)集保護、控制、開關量監(jiān)測等功能于一體。可實現(xiàn)對電容電壓實時顯示,具有過電流速斷保護、過電壓和欠電壓保護、閉鎖以及報警等功能。 通過相關試驗測試,表明本系統(tǒng)已經(jīng)初步達到了設計所要達到的預期效果,為以后的研究以及同步控制系統(tǒng)的完善和優(yōu)化提供了有益的經(jīng)驗和參考。
上傳時間: 2013-07-02
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該系統(tǒng)是一款磁卡閱讀存儲器,根據(jù)用戶要求解決了普通閱讀器只能實時連接計算機,不能單獨使用的問題。而且針對作為特殊用途的磁卡,要求三道磁道都記錄數(shù)據(jù),并且第三磁道記錄格式與標準規(guī)定的記錄格式不同時,系統(tǒng)配套的應用程序對其做了正確譯碼、顯示。 @@ 整個系統(tǒng)包括單片機控制的閱讀存儲器硬件部分,和配套使用的計算機界面應用程序軟件部分。其中硬件電路包括磁條譯碼芯片、外部存儲器芯片、串口電平轉換芯片等等,所有的工作過程都是由單片機控制。我們這里選用紫外線擦除的87C52單片機,電路使用的集成電路芯片都是采用SMT封裝器件,極大縮小了讀存器的體積,使用簡單,攜帶方便。 @@ 磁條譯碼芯片采用的是中青科技有限公司出品的M3-230.LQ F/2F解碼器集成電路。該IC實現(xiàn)了磁信號到電信號的轉換。外部存儲器則是使用的8K Bytes的24LC65集成芯片,擴展8片,總容量達到8×8K。 @@ MAXIM公司出品的MAX232實現(xiàn)了單片機TTL電平到RS232接口電平的轉換,從而與計算機串口實現(xiàn)硬件連接。 @@ 計算機界面顯示程序采用當今使用最廣的面向對象編程語言Visual Basic 6.0版本(以后簡稱VB),并且使用VB帶有的串口通信控件MScomm,通過設置其屬性,使其和下位機單片機協(xié)議保持一致,進而進行正確的串口通信。關于磁道上數(shù)據(jù)記錄的譯碼,則是通過對每條磁道上數(shù)據(jù)記錄進行多次實驗,認真分析,進而得到了各條磁道各自的編碼規(guī)則,按照其規(guī)則對其譯碼顯示。這部分程序也是通過VB編程語言實現(xiàn)的。另外,計算機應用程序部分還實現(xiàn)了對下位機讀存器的擦除控制。 @@關鍵詞:磁卡,閱讀存儲器,單片機,串口通信,track3數(shù)據(jù)譯碼
上傳時間: 2013-08-05
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多電平逆變器中每個功率器件承受的電壓相對較低,因此可以用低耐壓功率器件實現(xiàn)高壓大容量逆變器,且采用多電平變換技術可以顯著提高逆變器輸出電壓的質(zhì)量指標。因此,隨著功率器件的不斷發(fā)展,采用多電平變換技術將成為實現(xiàn)高壓大容量逆變器的重要途徑和方法。本文選取其中一種極具優(yōu)勢的多電平拓撲結構一級聯(lián)多電平變頻器作為研究對象,完成了其拓撲結構、控制策略及測控系統(tǒng)的設計。 @@ 首先,對多電平變頻器的研究意義,國內(nèi)外現(xiàn)狀進行了分析,比較了三種成熟拓撲結構的特點,得出了級聯(lián)型多電平變頻器的優(yōu)點,從而將其作為研究對象。對比分析了四種調(diào)制策略,確定載波移相二重化的調(diào)制方法和恒壓頻比的控制策略,進行數(shù)學分析和理論仿真,得出了選擇的正確性及可行性。并指出了級聯(lián)單元個數(shù)與載波移相角的關系和調(diào)制比對輸出電壓的影響;完成了級聯(lián)變頻器數(shù)學模型的建立和死區(qū)效應的分析。 @@ 其次,完成了相關硬件的設計,包括DSP、CPLD、IPM的選型,系統(tǒng)電源的設計、檢測(轉速、電流、電壓、故障)電路的設計、通信電路的設計等。用Labwindows/CVI實現(xiàn)了上位機界面的編寫,實現(xiàn)了開關機、設定轉速、通信配置、電壓電流轉速檢測、電流軟件濾波、諧波分析。編寫了下位機DSP的串口通信、AD轉換、轉速檢測(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后,在實驗臺上完成硬件和軟件的調(diào)試,成功的實現(xiàn)了變頻器載波移相SPWM的多電平輸出,并驅動異步電機進行了空載變頻試驗,測控界面能準確的與下位機進行通信,快捷的給定各種控制命令,并能實時的顯示變頻器的輸出頻率、輸出電壓和輸出電流,為實驗調(diào)試增加了方便性,提高了工作效率。 @@關鍵詞:級聯(lián)多電平逆變器;載波移相;IPM;DSP;Labwindows/CVI;測控界面
標簽: 級聯(lián) 電平變頻器 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學技術的發(fā)展,汽車結構不斷完善,人們對汽車的性能更加關注。汽車本身是一個復雜的系統(tǒng),在使用過程中,隨著行駛里程的增加和使用時間的延續(xù),汽車技術狀況可能不斷惡化,需要定期進行檢測。汽車底盤測功機是一種不解體檢驗汽車性能的檢測設備,采用現(xiàn)代電測和計算機技術,模擬汽車在各種路面行駛阻力,使汽車的道路試驗項目移至室內(nèi)進行,減少室外環(huán)境變化對測試的影響,能夠很好的改善試驗人員的試驗環(huán)境和提高測試精度。 本文首先介紹了汽車底盤測功機的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,闡明了研究汽車底盤測功機測控系統(tǒng)的目的和意義,給出了汽車底盤測功機的結構和工作原理,在詳細分析汽車道路上和底盤測功機上運行受力情況的基礎上,建立了測功機電模擬模型。采用電模擬阻力加載裝置,不僅省去了繁瑣的慣性飛輪裝置,簡化了底盤測功機的結構,而且實現(xiàn)了慣性阻力的無級模擬。在系統(tǒng)硬件上,設計了轉速轉矩信號的采集電路和前端信號處理電路,提高了采集數(shù)據(jù)的準確性,保證系統(tǒng)的精度,并給出了勵磁控制電路的設計與實現(xiàn)。在通訊上,設計CAN和USB互相轉化的接口電路,不僅實現(xiàn)上下位機之間的通訊,而且還突破了傳統(tǒng)底盤測功機上下位機通訊速率慢的瓶頸。在控制策略上,采用積分分離PID算法,實現(xiàn)轉速、勵磁電流和轉矩、勵磁電流的兩個雙閉環(huán)控制器,滿足了汽車底盤測功機不同運行狀況的需求。在軟件上,采用模塊化編程的思想,從而增強了程序的可移植性和靈活性。最后,構建了實驗平臺,對系統(tǒng)進行了實驗研究,實驗結果表明:系統(tǒng)能滿足汽車性能測試的要求。
標簽: 汽車底盤 測功 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-12
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用一片CPLD實現(xiàn)數(shù)字鎖相環(huán),用VHDL或V語言
標簽: CPLD VHDL 數(shù)字鎖相環(huán)
上傳時間: 2013-05-27
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社會發(fā)展對內(nèi)燃機車柴油機安全、節(jié)能、低污染等方面提出了更高的要求,傳統(tǒng)的機械式控制已很難滿足這些新要求。對機車柴油機采用電子控制技術成為當前提高柴油機乃至整車性能的一種有效方法。柴油機電子控制技術包含的范圍很廣,其中標定技術決定了電控系統(tǒng)中最佳控制參數(shù)的獲取,從而影響著柴油機的工作性能,而噴油泵特性的標定是標定眾多內(nèi)容中首先要解決的問題,因此本文將機車柴油機電控系統(tǒng)中的油量特性標定作為研究重點,首先對電控單體泵的組成和原理進行了分析,確定了其作為機車應用的合理性;其次完成了電子燃油噴射控制單元的設計,并對其實驗方法進行了研究。 噴油泵在匹配任何一種類型柴油機之前,其數(shù)學模型和控制特性應該基本確定,能不能使得被匹配的柴油機性能達到最佳水平,將取決于能否通過有效的標定方法來獲得準確的噴油控制參數(shù)。本文在電子控制單元基本功能完成的基礎上,充分利用現(xiàn)場總線技術的優(yōu)勢,在實現(xiàn)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層接口的同時,針對標定應用進行了擴展,制訂出一套完整的通信協(xié)議,并開發(fā)出上位機標定軟件,使得電子控制單元與上位機之間建立起了良好的通信平臺。標定系統(tǒng)的建立同時為機車故障診斷技術帶來了新思路,本文提出了一種基于分布式機車控制網(wǎng)絡的故障診斷策略,多個智能化節(jié)點可以共同來完成復雜的故障診斷操作,性能完備的網(wǎng)絡構成和通訊協(xié)議使得大量故障信息的交互顯得有條不紊。這種思路,對電控系統(tǒng)乃至整車的故障診斷技術的發(fā)展產(chǎn)生著深遠的影響。 方案的確定,軟硬件的設計,實驗方法的分析,都必須結合真正的臺架實驗,在實驗過程中不斷的改進。本文最后,介紹了在機車廠單體泵試驗臺上進行的電磁閥驅動和油泵特性標定實驗,從中獲得了機車柴油機電控系統(tǒng)研究的寶貴經(jīng)驗,為后期的柴油機匹配實驗打下了堅實的基礎。
上傳時間: 2013-04-24
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本文在分析了嵌入式技術及控制系統(tǒng)的發(fā)展概況后,首先對現(xiàn)場總線,主要是CAN總線的技術特點進行了全面的介紹,并重點對CAN總線網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性問題及改善的方案進行了分析和研究。之后利用嵌入式技術實現(xiàn)了基于CAN總線的網(wǎng)絡測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主控節(jié)點,即ARM平臺采用32位的嵌入式處理器AR2M和嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ來實現(xiàn),并在該平臺上完成了系統(tǒng)多任務的建立,包括與底層CAN網(wǎng)絡的通信、液晶顯示輸出和嵌入式Web服務器等。 論文共分六章。第一章介紹了控制系統(tǒng)的發(fā)展過程、嵌入式技術及其發(fā)展現(xiàn)狀,并引出了課題的背景和研究意義,給出了主要研究內(nèi)容。第二章著重介紹了CAN現(xiàn)場總線技術,并對其工作原理和CAN總線系統(tǒng)的實時性進行了分析。第三章論述了CAN總線測控網(wǎng)絡的實現(xiàn)以及CAN測控網(wǎng)絡與Internet集成的必要性,并給出了本文的系統(tǒng)設計方案、工作原理和組成。第四章論述了基于CAN總線的嵌入式測控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn),詳細闡述了系統(tǒng)的硬件、軟件設計思路和實現(xiàn)方法。硬件方面,介紹了硬件平臺中的主處理器LPC2292和整個硬件邏輯模塊。軟件設計上實現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)在ARM7上的移植,并完成了嵌入式系統(tǒng)下多任務的建立。第五章介紹了以QXLPC-Ⅲ過程控制系統(tǒng)為應用對象,進行的實際應用實驗,該實驗對被控過程的部分物理量進行了檢測,驗證了本方案的可行性。第六章對全文進行了總結,給出了有待進一步研究的問題,并對后續(xù)工作進行了展望。
上傳時間: 2013-06-03
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對一些信號的監(jiān)測尤其是對電壓、電流、溫度等模擬量的監(jiān)測有著很廣泛的應用,通過監(jiān)測到的數(shù)據(jù),可以對系統(tǒng)相關設置進行及時調(diào)整,為人們的生產(chǎn)生活帶來便利與保證。 系統(tǒng)采用Actel公司先進的模數(shù)混合FPGA以及Actel公司的SOPC設計解決方案,單芯片實現(xiàn)以CortexMI處理器為核心的片上監(jiān)測系統(tǒng)。它可以完成對電壓、電流、溫度等模擬量的監(jiān)測,系統(tǒng)模擬模塊將采集到的數(shù)據(jù)ADC后送給處理器Cortex-MI進行處理,通過串行口,以太網(wǎng)口和OLED,實現(xiàn)與PC主機交互,板上實時顯示以及遠程主機檢測功能。借助于Actel的先進的新型fusion模數(shù)混合FPGA器件,單芯片實現(xiàn)可直接對外部模擬信號進行處理的數(shù)模混合系統(tǒng),簡化了設計;對電壓,電流,溫度等模擬量的測控在日常生活中有很重要的意義,該系統(tǒng)在智能家電,電源監(jiān)控以及微控制器等領域有廣泛的應用前景。 本文研究的主要內(nèi)容包括: 1.對現(xiàn)有嵌入式設計方法進行比較,確定系統(tǒng)設計目標并選擇SOPC方案設計系統(tǒng); 2.系統(tǒng)硬件平臺設計; 3.系統(tǒng)軟件設計。
標簽: FPGA 電壓電流 溫度監(jiān)測
上傳時間: 2013-06-14
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