電能計量的精度無論對于供電方還是對于用電方，都非常重要。傳統(tǒng)電能表的精度低，功能單一，不能滿足精度要求和非正弦電路的無功功率測量。隨著電力電子裝置等非線性負載的功率容量和功率密度的不斷增大，他們所產(chǎn)生的諧波已使電網(wǎng)遭受日益嚴重的污染。在這種情況下，有必要研發(fā)新技術(shù)新設備。同時，數(shù)字信號處理技術(shù)(DSP)正在迅速發(fā)展，21世紀將是數(shù)字信號處理理論與算法的大發(fā)展時期。 本項目采用ADI于2004年生產(chǎn)的BLACKFIN531 16位定點DSP芯片。針對目前市場上現(xiàn)行的電能表所存在的缺陷和局限性，研究并設計了一種基于DSP BF531芯片的高精度多功能電能表。采用了諸多最新的理論成果，電能計量精度達到0.2S級，諧波測量精度達到0.5%。在一定的定義下，無功測量方法不但適用于正弦電路，也適用于非正弦電路下的無功功率測量。全書共分七章： 第一章、簡述了電能計量裝置的發(fā)展和現(xiàn)狀，論證了本課題開發(fā)和研究的必要性和可行性，介紹了高精度多功能電能表的系統(tǒng)方案； 第二章、 討論了電測系統(tǒng)的測量原理，設計了電能表中的計量和分析算法； 第三章、 介紹了系統(tǒng)的硬件平臺和開發(fā)環(huán)境； 第四章、 詳細給出了系統(tǒng)的硬件設計； 第五章、 分析系統(tǒng)誤差及其校正； 第六章、 介紹系統(tǒng)的軟件設計； 第七章、 對整個系統(tǒng)進行實驗測試，給出測試結(jié)果，最后討論、總結(jié)。
上傳時間： 2013-06-21
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水位計廣泛應用于水利、石油、化工、冶金、電力等領(lǐng)域的自動檢測和控制系統(tǒng)中.本文設計的智能水位計是吸收了國內(nèi)外最新智能化儀表的設計經(jīng)驗,采用工業(yè)控制單片機,集水位采集、存儲、顯示及遠程聯(lián)網(wǎng)于一體,適用于各種液位及閘門開度的測量.它具有高精度、高可靠性、多功能和智能化等特點.針對研制任務的要求,課題期間研制了下位機系統(tǒng)硬件和軟件,開發(fā)了上位機監(jiān)控軟件,其中所作的具體工作包括:測量原理的研究和在系統(tǒng)中的實現(xiàn),在本次設計中用三種方法來進行水位測量,分別是旋轉(zhuǎn)編碼器法、液位壓力傳感器法和可變電阻器法;主控芯片的選擇,我們選用了高集成度的混合信號系統(tǒng)級芯片C8051F021;實現(xiàn)了信號的采集和處理,包括信號的轉(zhuǎn)換和在單片機內(nèi)的運算;高集成度16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7705在系統(tǒng)中的應用,我們完成了它與單片機的接口設計及程序編制任務;精確時鐘芯片DS1302在系統(tǒng)中的應用,在此,我們實現(xiàn)了用單片機的I/O口與DS1302的連接和在軟件中對時序的模擬,該芯片的應用給整臺儀器提供了時間基準,方便了儀器的使用;另外,針對研制任務的要求,還給系統(tǒng)加上了一路4~20mA模擬信號電流環(huán)的輸出電路來提供系統(tǒng)監(jiān)測,該部分的實現(xiàn)是通過采用AD421芯片來完成的,本設計中完成了AD421與單片機的SPI接口任務,協(xié)調(diào)了它與AD7705芯片和單片機共同構(gòu)成的SPI總線系統(tǒng)的關(guān)系,并完成了程序設計;與上位機的通信接口設計,該部分通過兩種方法實現(xiàn):RS232通信方式和RS485通信方式;系統(tǒng)設計方面還包括報警電路設計、操作鍵盤設計、電源監(jiān)控電路設計、電壓基準電路的設計.在硬件設計的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)進行了軟件設計,軟件部分包括下位機單片機程序的設計和上位機監(jiān)控軟件的設計.在軟硬件充分結(jié)合的情況下,實現(xiàn)了系統(tǒng)設計要求,很好地解決了以往的水位計中存在的問題,達到了高精度水位測量儀器的各項標準.
標簽： 水位計
上傳時間： 2013-06-20
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本文通過對永磁同步電機進行了建模，提出了永磁同步電機的數(shù)學模型。分析了永磁同步電機矢量控制的原理和特點，選取了采用基于id=0轉(zhuǎn)子磁場定向的方案，確立了基于矢量控制PMSM三閉環(huán)調(diào)節(jié)的伺服控制系統(tǒng)的實施方案。給出了伺服系統(tǒng)的設計及伺服控制中的一些控制策略，并進行了仿真驗證，表明該方案是切實可行的。在此基礎(chǔ)上，確立了以MC56F8357為核心的永磁同步電機伺服驅(qū)動控制器的硬件系統(tǒng)，搭建了相應的試驗平臺。在Codewarrior集成開發(fā)環(huán)境下完成了整個伺服控制系統(tǒng)的軟件設計，并在PCMaster的基礎(chǔ)上完成了伺服控制系統(tǒng)上位機控制界面的設計。實驗及使用證明，所研制的試驗軟硬件平臺能很好地完成永磁同步電機位置伺服控制功能，能夠完全滿足高性能伺服控制系統(tǒng)的基本要求。
標簽： 永磁同步電機 伺服控制 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-08-02
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隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)的高度發(fā)展及其在電子測控技術(shù)與儀器上的應用，新的測控理論、方法、測控領(lǐng)域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷的出現(xiàn)，在許多方面已經(jīng)沖破儀器的概念，電子測控儀器的功能和作用發(fā)生了質(zhì)的變化。在這種背景下，八十年代末美國成功開發(fā)了圖形化的計算機語言LabVIEW。 LabVIEW是美國NI公司實現(xiàn)虛擬儀器(VirtualInstrument-Ⅵ)技術(shù)的G語言。圖形化編程開發(fā)平臺的特點是基于通用計算機等標準軟硬件資源平臺，實現(xiàn)構(gòu)建靈活、層次體系明晰、功能強大且人機界面友好的測控系統(tǒng)，因此在國內(nèi)外許多測控應用中被廣泛采用，但目前用LabVIEW實現(xiàn)的應用大多是基于單機運行的LabVIEW虛擬儀器程序。 本論文介紹了小型電站中多個任務的實時測控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將人機交互、數(shù)據(jù)采集等任務和控制任務分別交由測試計算機和控制計算機完成。該測控系統(tǒng)計算機應用軟件是在LabVIEW平臺上開發(fā)，實現(xiàn)了友好的人機交互，簡單直觀的現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)控，安全可靠的故障處理措施等功能。這個實時系統(tǒng)對電機的多個開關(guān)量、模擬量、溫度信號、直流電動機和步進電動機等進行實時的數(shù)據(jù)采集和控制。 本設計通過基于優(yōu)先級的設置和執(zhí)行系統(tǒng)的選擇，結(jié)合固定時間間隔調(diào)度和事件驅(qū)動機制，提出了基于LabVIEW平臺測控系統(tǒng)的兩級多任務調(diào)度策略。這些設計方案大大提高了測控系統(tǒng)的性能。按照軟件工程學的觀點對實時多任務測控系統(tǒng)進行了方案設計；開發(fā)了操作簡單、界面友好、通用化程度高的測控系統(tǒng)。 本論文較全面系統(tǒng)深入地研究了LabVIEW的網(wǎng)絡化功能。系統(tǒng)分析了LabVIEW的TCP/IP、DataSocket和RemotePanels三種網(wǎng)絡通信機制，詳細討論了每種機制的原理及功能特點，并設計了相應的LabVIEW程序。實現(xiàn)了基于局域網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)通信和遠程控制。 此外，為了結(jié)果查詢和數(shù)據(jù)分析，本課題還設計了用LabVIEW開發(fā)的數(shù)據(jù)庫。
上傳時間： 2013-05-15
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超級電容器是一種介于電池和靜電電容之間的新型儲能元件，其功率密度比電池高數(shù)十倍，能量密度比靜電電容高數(shù)十倍。具有充放電速度快、對環(huán)境無污染、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，有希望成為21世紀的新型綠色能源。 設計了一個主回路以BUCK降壓電路為主，控制回路以單片機89C51為核心的超級電容器充放電測試系統(tǒng)，用于測試超級電容器充放電性能。本系統(tǒng)通過檢測超級電容器的端電壓、電流和溫度，并將采集到的信號由ADC0809轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入89C51分析處理后，再經(jīng)DAC0832輸出，調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制器TL494的電壓信號，調(diào)整PWM的輸出值，控制BUCK轉(zhuǎn)換電路中MOSFET功率開關(guān)的占空比，從而改變輸出直流電壓的大小，實現(xiàn)恒流控制。超級電容器充電方法采用分階段恒流充電，依照充電狀態(tài)的不同，適時調(diào)整充電電流大小，避免過充電造成超級電容器損害。在其控制方法和實現(xiàn)手段上，主要通過單片機的設定值與實測值的比較來控制電路的輸出，也可以通過模糊控制技術(shù)來實現(xiàn)，并用MATLAB進行了仿真實驗，仿真結(jié)果證明采用模糊控制能夠取得更好的效果。在整個系統(tǒng)的保護功能方面，采用了過壓、過流以及過熱等的保護方法，實現(xiàn)軟硬件對系統(tǒng)的保護。 利用本測試系統(tǒng)可以對超級電容器進行恒電流充放電，其充放電曲線基本上呈現(xiàn)線性。模糊控制能針對電容器充電狀態(tài)的不同，適時給予不同的充電電流，不至于發(fā)生大電流過充造成超級電容器受損的情況，確保使用壽命。 解決了系統(tǒng)的電磁兼容，從而能夠保證系統(tǒng)能夠安全可靠地工作。在電路裝置硬件電路、軟件以及印制電路板設計中所采取了一些抗干擾措施，可以有效地預防一些干擾帶來的誤差，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
上傳時間： 2013-04-24
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長期以來，小電流接地系統(tǒng)單相接地的故障選線和定位問題一直沒能很好的解決，由于系統(tǒng)故障信號微弱，易受到各種干擾的影響，同時故障條件、運行方式的可變性，使得信號特征也不一樣，因此已經(jīng)提出并在實踐中取得應用的一些方法都存在著一定的缺陷，無法適應多變的故障情況。本文在了解國內(nèi)外配電網(wǎng)故障選線研究工作的基礎(chǔ)上，對各種選線方法進行了歸納總結(jié)，并對存在的問題實質(zhì)進行了深入分析。本文采用小波變換分析了單相接地故障時系統(tǒng)暫態(tài)電流分量的分布特征，討論了通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)把多種選線方法融合，從而為小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線提供了一條新的路徑。
上傳時間： 2013-07-01
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論文分析了混合式步進電動機的工作原理和運行特性。采用簡化的磁網(wǎng)絡模型，推導了建立二相混合式步進電機數(shù)學模型的關(guān)系式。并對步進電機的多種驅(qū)動技術(shù)進行了詳細的研究，著重分析和論述了正弦脈寬調(diào)制細分驅(qū)動技術(shù)。文中對整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件電路設計及驅(qū)動軟件編程進行了研究和實現(xiàn)，并給出了系統(tǒng)性能實驗結(jié)果。 步進電機的使用離不開步進電機驅(qū)動器，驅(qū)動器的優(yōu)劣影響著步進電機的運行性能。傳統(tǒng)的驅(qū)動方式側(cè)重于使步進電機繞組電流以盡可能短的時間上升到額定值，以提高電機高速運行時的轉(zhuǎn)矩，一般步距角較大，且造成低速運行時的振動和噪聲加大。針對此問題，開發(fā)出一種新型的基于單片機的多細分二相混合式步進電機驅(qū)動器。該驅(qū)動器以二相混合式步進電動機的靜態(tài)和動態(tài)運行特性為出發(fā)點，主要分為數(shù)字控制部分、GAL片邏輯綜合信號處理單元、SG3525恒流控制電路、驅(qū)動功放電路、過流保護及反饋電路和系統(tǒng)供電電源模塊等。采用專用集成芯片和可編程邏輯器件，以8位單片機AT89C51為控制核心，實現(xiàn)恒流控制、正／反轉(zhuǎn)運行、過流保護和多檔位細分等功能。在器件選型和軟、硬件設計方面兼顧了性能與成本等因素，性價比較高且通用性強。 該驅(qū)動器樣機已完成制作并進行了聯(lián)調(diào)測試，文中給出了測試結(jié)果并對所測波形進行了分析。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)硬件和軟件設計合理可行，各項技術(shù)指標均達到了設計要求。它與混合式步進電動機配套可以明顯地改善步進電動機的運行性能，拓寬其應用領(lǐng)域。
上傳時間： 2013-06-07
上傳用戶：西伯利亞狼
數(shù)控技術(shù)是20世紀制造技術(shù)取得重大成就之一，成為當代國際間科學競爭的重點，數(shù)控技術(shù)對現(xiàn)代制造業(yè)的影響是多方面的和重大的。制造業(yè)是各種產(chǎn)業(yè)的支柱工業(yè)，數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造業(yè)工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)，直接影響到一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力。發(fā)展數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床是當前制造工業(yè)技術(shù)改造，技術(shù)更新的必由之路。數(shù)控機床的發(fā)展在很大程度上取決于數(shù)控系統(tǒng)的性能和水平，而數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展及其技術(shù)基礎(chǔ)離不開微電子技術(shù)和計算機技術(shù)。 插補控制功能是數(shù)控制造系統(tǒng)的一個重要組成部分，是數(shù)控技術(shù)中的核心技術(shù)。它的性能直接代表制造系統(tǒng)的先進程度，它的好壞直接影響著數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)劣，是目前數(shù)控技術(shù)急需提高和完善的環(huán)節(jié)之一。 本論文首先對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展史、數(shù)控技術(shù)特點、研究對象及發(fā)展趨勢等進行了概述，介紹了數(shù)控裝置的組成和工作過程，并闡述了論文的選題意義及研究內(nèi)容。 其次，在分析傳統(tǒng)基準脈沖插補、數(shù)據(jù)采樣插補算法的基礎(chǔ)上，著重介紹了數(shù)控技術(shù)插補原理，并且對常用的插補方法進行分析和比較。 然后，在軟件技術(shù)方面詳細地分析了逐點比較法、數(shù)字積分法、最小偏差法等實用插補算法的組成和特點，重點論述了以上各種插補算法的軟件實現(xiàn)。在硬件技術(shù)方面，在研究硬件插補器的設計原理和實現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上設計了DDA法直線和圓弧的硬件插補器，說明了它的工作原理。 最后，總結(jié)性地介紹了課題的主要工作、成果和對課題的展望。
標簽： 數(shù)控機床
上傳時間： 2013-04-24
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傳統(tǒng)污水系統(tǒng)采用繼電器調(diào)節(jié)控制，容易漂移，且不能智能化，無法保證泵站及時可靠運行。而以單片機為基礎(chǔ)的微型控制機抗干擾能力差，工作期間調(diào)整點不穩(wěn)定，系統(tǒng)容易死機，需要經(jīng)常到現(xiàn)場服務調(diào)節(jié)，無法及時準確掌握污水泵站的運行狀態(tài)。采用可編程控制器控制，系統(tǒng)運行可靠，基本可以做到免維護調(diào)整。 本文針對污水泵站的性能要求和PLC的技術(shù)特點，研究了基于DCS測控系統(tǒng)的控制與管理。該系統(tǒng)是以SIEMENS公司的S7-200系列小型PLC作遠程終端，以工業(yè)PC機作上位機的主從式一點對多點監(jiān)控網(wǎng)絡。工業(yè)PC機安裝在污水處理廠的中央控制室，既是泵站PLC的上位機，又是處理廠微機局域網(wǎng)的一個工作站，通過自定義無線通訊模塊與各泵站實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并通過時間和事件觸發(fā)，計算出最佳的平衡水量和各泵站調(diào)度水量。下位機PLC安裝在泵站，根據(jù)上位機的指令控制泵站的水泵和閥門，組成本地數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。根據(jù)給定的調(diào)度水量，調(diào)整開啟的水泵臺數(shù)和工作時間，達到調(diào)度水量的目的。 污水泵站管理系統(tǒng)中泵站地理位置分散，處理廠集中進行數(shù)據(jù)處理、監(jiān)視。這一特點與DCS系統(tǒng)功能相吻合。從這一意義上來講，集散控制系統(tǒng)能較好地適應本系統(tǒng)，同時還可以滿足在中心控制室集中顯示、打印、控制各系統(tǒng)的運行狀態(tài)和參數(shù)的要求。系統(tǒng)統(tǒng)一設計，使其功能合理分配到各子系統(tǒng)中。避免了功能重復及各系統(tǒng)間的不兼容，這樣使得系統(tǒng)維護方便，減少了備品備件。給整個泵站運行管理帶來了方便，提高了運行效率，同時也提高了管理效率，減少了泵站現(xiàn)場管理人員，降低了人力資源成本，也大大降低了因為人工管理造成的疏漏，提高了系統(tǒng)的可靠性。
上傳時間： 2013-08-05
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本文針對電力變壓器的電磁設計過程、優(yōu)化方法、優(yōu)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，以及優(yōu)化設計系統(tǒng)開發(fā)中采用的技術(shù)和處理方法展開了深入的討論和研究，開發(fā)了一套干式變壓器電磁計算優(yōu)化設計系統(tǒng)。論文工作主要包括以下幾方面的內(nèi)容： (1)綜述了電力變壓器的結(jié)構(gòu)特征和傳統(tǒng)電磁設計的流程，分析了變壓器電磁設計中的設計流程、設計目標、方案組合等重點問題，研究了變壓器的評價準則的選擇和計算。同時對變壓器電磁設計計算的細節(jié)做了深入分析，理清了變壓器設計中各個步驟、各個部件之間的相互關(guān)系，成功地將變壓器計算中的一些核心的計算過程程序化。 (2)深入研究和分析了目前變壓器優(yōu)化設計的研究和實踐中所采用的優(yōu)化方法，包括比較成熟的循環(huán)遍歷法和其他還處于研究階段或還有缺陷的方法，對這些算法的原理、應用情況、優(yōu)缺點進行了比較和總結(jié)。 (3)將ODBC(開放數(shù)據(jù)庫互連)和OLE(對象鏈接和嵌入)自動化技術(shù)引入電力變壓器的電磁優(yōu)化設計系統(tǒng)中，一改以往的設計軟件封閉的弊病，具有出色的可擴展性，充分利用了現(xiàn)代操作系統(tǒng)環(huán)境的先進功能。以oLE自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的計算單自動生成技術(shù)，使變壓器設計軟件能夠在更大程度上協(xié)助設計人員的工作，將設計人員從簡單勞動中解脫出來，使設計軟件能夠真正成為全面的變壓器優(yōu)化設計軟件。 (4)將各種型式的敞開式和環(huán)氧澆注干式變壓器電磁計算優(yōu)化設計整合到同一系統(tǒng)中，方便了用戶不同的設計要求，同時根據(jù)專家理論設計了眾多人工干預設計的環(huán)節(jié)，令本軟件更具有系統(tǒng)性、實用性、開放性和個性。 (5)對當前熱門的非晶合金變壓器進行了簡要介紹，并指出非晶合金變壓器的優(yōu)缺點，分析了其即將全面使用的趨勢。同時對非晶合金干式變壓器的優(yōu)化設計進行了研究和探討，給下一步的工作指明了方向。
上傳時間： 2013-05-28
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