超聲波電機(jī)是上個世紀(jì)八十年代逐步發(fā)展起來的新型微電機(jī)。它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)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)的電磁馬達(dá)相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動作相應(yīng)快、運行無噪聲、無輸入時能自鎖等卓越特性,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(jī)性能優(yōu)越得多。目前,旋轉(zhuǎn)型超聲波電機(jī),尤其是環(huán)形行波型超聲波電機(jī),在工業(yè)、辦公、過程自動化等領(lǐng)域的伺服系統(tǒng)中作為直接驅(qū)動執(zhí)行器得到廣泛的關(guān)注。 本論文主要研究并設(shè)計了用于超聲波電機(jī)控制驅(qū)動的小型控制系統(tǒng)。其目的是針對市場需要,提供給用戶一種價格較低、體積小、性能指標(biāo)適中,操作簡便,能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位,速度可調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)控制器。 控制器的核心為MSP430F167。課題對外圍檢測、控制、驅(qū)動電路進(jìn)行相關(guān)的研究和設(shè)計,并按照控制器的需求設(shè)計相應(yīng)的軟件。最后給出實驗結(jié)果:系統(tǒng)運行穩(wěn)定,速度曲線較為理想,達(dá)到了最初的設(shè)計要求。 系統(tǒng)總結(jié)了超聲波電機(jī)的發(fā)展、特點、分類,通過與傳統(tǒng)電磁電機(jī)的對比給出了超聲波電機(jī)的廣闊的應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上,指出了超聲波電機(jī)研究的發(fā)展方向,明確了本文的研究內(nèi)容。 總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點、運行機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機(jī)調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等控制方法以及推挽、半橋和全橋驅(qū)動逆變電路的優(yōu)缺點。 本課題設(shè)計了基于超聲波電機(jī)的控制驅(qū)動系統(tǒng)電路。首先,提出了本次設(shè)計的設(shè)計思想及目的;其次,介紹了本設(shè)計的控制器硬件電路具體設(shè)計過程以及調(diào)頻調(diào)速的實現(xiàn)方式。然后,詳細(xì)介紹了該控制系統(tǒng)的軟件構(gòu)成,包括上位機(jī)軟件、下位機(jī)軟件以及通訊部分。詳細(xì)闡述了在本控制系統(tǒng)中的調(diào)速、定位原理。最后通過實驗結(jié)果說明了該小型控制系統(tǒng)的有效性。
上傳時間: 2013-07-18
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自上世紀(jì)初以來,電力發(fā)電、輸配電系統(tǒng)都是三相系統(tǒng)。因此,大多數(shù)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)都是由三相電機(jī)與三相變頻器構(gòu)成的。但是目前三相電機(jī)的地位已經(jīng)受到一定的挑戰(zhàn),一是在低壓大功率的傳動場合,二是在對系統(tǒng)可靠性要求很高的場合。而多相電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)除了可以用低壓功率器件實現(xiàn)大功率等級外,具有多相冗余結(jié)構(gòu)使調(diào)速系統(tǒng)的可靠性得以改善。因此,多相電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究受到日益廣泛的關(guān)注。 和常規(guī)的三相感應(yīng)電機(jī)相比多相感應(yīng)電機(jī)有著許多優(yōu)點,例如多相感應(yīng)電機(jī)在一相或多相定子繞組開路和短路時仍然可以起動或繼續(xù)運行,轉(zhuǎn)矩脈動小,轉(zhuǎn)子損耗小,運行性能好,可以在不提高相電壓的情況下增加電機(jī)的容量,比較適合應(yīng)用于艦艇推進(jìn)系統(tǒng)等方面。 本文在傳統(tǒng)的三相電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,致力于研究多相電機(jī)調(diào)速系統(tǒng),以多相感應(yīng)電機(jī)為主要研究對象,進(jìn)行了深入的研究,主要包括以下幾個方面: 1、對多相電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作了較為全面的綜述,介紹了多相電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的特點和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 2、研究了多相感應(yīng)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。從電機(jī)的繞組連接方式入手,對多相感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行了諧波分析,從理論上證明了多相電機(jī)相對于三相電機(jī)在減小諧波含量方面的優(yōu)越性,同時探討了多相感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。 3、在三相感應(yīng)電機(jī)電磁設(shè)計程序的基礎(chǔ)上整理推導(dǎo)了多相感應(yīng)電機(jī)的電磁設(shè)計程序,并用Visual C++編程語言開發(fā)了多相感應(yīng)電機(jī)的電磁設(shè)計軟件。 4、對多相感應(yīng)電機(jī)的電磁場進(jìn)行了詳細(xì)的分析,運用電磁場有限元分析軟件Maxwell 2D對本論文中的樣機(jī)的瞬態(tài)磁場進(jìn)行分析,分析結(jié)果同用VC所編寫的電磁設(shè)計程序的計算結(jié)果進(jìn)行比較,驗證了所設(shè)計樣機(jī)數(shù)據(jù)的合理性。
標(biāo)簽: 多相 感應(yīng)電機(jī)
上傳時間: 2013-07-30
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射頻識別技術(shù)是一種自20 世紀(jì)80 年代新興的自動識別技術(shù)。它是利用無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信。相對于普遍應(yīng)用的13.56MHz 射頻識別系統(tǒng),本設(shè)計中的868MHz 射頻識別系統(tǒng)有著更多的優(yōu)點:讀寫距離遠(yuǎn),閱讀速度快等,是目前國際上RFID產(chǎn)品發(fā)展的熱點。 本課題研究的內(nèi)容包括研究符合ISO18000-6 標(biāo)準(zhǔn)的超高頻RFID 電子標(biāo)簽的主要特點、結(jié)構(gòu)、工作原理及讀寫方法, 重點在于與其相應(yīng)讀卡器的設(shè)計方案, 包括讀卡器的硬件電路設(shè)計、軟件程序流程以及與上位機(jī)通信的實現(xiàn)。 在硬件設(shè)計中,選用ATMEL 公司的AVR 單片機(jī)ATmega8 作為主控制器,設(shè)計了主控、復(fù)位、串行通信等電路。并以RFM 公司開發(fā)的TRC101 為射頻收發(fā)芯片進(jìn)行了射頻收發(fā)模塊的設(shè)計。 軟件設(shè)計采用模塊化編程和結(jié)構(gòu)化編程的思想,單片機(jī)編程語言為匯編語言,與上位機(jī)串行通信采用Visual Basic 編程。經(jīng)過測試,誤碼率較低,編制的防沖突程序?qū)崿F(xiàn)了基于隨機(jī)二進(jìn)制算法的防沖突功能。 本設(shè)計具有可靠性高,模塊化設(shè)計等特點,通過驗證,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,達(dá)到了預(yù)期的目的,并證明了本設(shè)計性能的穩(wěn)定性和可靠性。
上傳時間: 2013-04-24
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多功能遙控小車的硬件軟件設(shè)計程序 對于學(xué)習(xí)和研究單片機(jī)很有用的
上傳時間: 2013-08-02
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基于51單片機(jī)的低價型遠(yuǎn)程多用途無線遙控模塊.rar
標(biāo)簽: 51單片機(jī) 遠(yuǎn)程 多用
上傳時間: 2013-04-24
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燃料電池電動汽車DC/DC變換器的諸如工作電壓、電流、效率、體積、重量、溫度這些參數(shù)指標(biāo)中溫度參數(shù)是一個尤為重要的參數(shù)。如何對DC/DC變換器內(nèi)部多點溫度參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測從而為DC/DC變換器提供可靠的溫度參數(shù)就成為本課題的直接來源和選題依據(jù)。 USB總線具有即插即用、使用方便、易于擴(kuò)展以及抗干擾能力強(qiáng)等其它總線無法比擬的優(yōu)點。如今USB已經(jīng)成為PC上的標(biāo)準(zhǔn)接口,并迅速占領(lǐng)了計算機(jī)中、低速外設(shè)的市場。而且隨著計算機(jī)功能的不斷強(qiáng)大,虛擬儀器技術(shù)也在不斷發(fā)展。它代表了測量與控制技術(shù)的未來發(fā)展方向。本課題的研究目的就是希望將USB總線技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用到測量系統(tǒng)中,充分利用實驗室現(xiàn)有的資源,設(shè)計一個基于USB總線和LabVIEW的多路溫度測試儀。 在了解DC/DC變換器內(nèi)部主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,考慮測試系統(tǒng)抗干擾技術(shù),選用擴(kuò)展了USB功能的微控制器芯片STM32F103和高精度溫度傳感器PT1000完成了基于恒流源的多通道溫度檢測電路原理圖與印刷電路板設(shè)計。在學(xué)習(xí)USB協(xié)議和電子芯片數(shù)據(jù)手冊的基礎(chǔ)上編寫了測試儀的下位機(jī)固件程序。通過LabVIEW中的NI—VISA開發(fā)驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)與USB設(shè)備的通信功能。在LabVIEW虛擬儀器軟件開發(fā)平臺中編寫用戶界面并建立合理的報表生成系統(tǒng),有效存儲數(shù)據(jù)提供用戶查詢。 直接在LabVIEW環(huán)境下通過NI—VISA開發(fā)能驅(qū)動用戶USB系統(tǒng)應(yīng)用程序,完全避開了以前開發(fā)USB驅(qū)動程序的復(fù)雜性,大大縮短了開發(fā)周期,節(jié)省了開發(fā)成本。設(shè)計完畢后對系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件聯(lián)調(diào),通道標(biāo)定和現(xiàn)場試驗,并進(jìn)行了精度分析。實驗結(jié)果表明課題在這一研究過程中取得了預(yù)期的良好結(jié)果。
上傳時間: 2013-06-07
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隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)吞吐量急劇增長,要求有更高的傳輸速度,來滿足大量數(shù)據(jù)的傳輸,而原有的并行數(shù)據(jù)傳輸總線結(jié)構(gòu)上存在自身無法克服的缺陷,在高頻環(huán)境下容易串?dāng)_,而增大誤碼率。SATA串行總線技術(shù)應(yīng)運而生。作為一種新型的總線接口,它提供了高達(dá)3.0Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,使用8B/10B編碼格式,采用LVDS NRZ串行數(shù)據(jù)傳輸方式,有良好的抗干擾性能,有更強(qiáng)的達(dá)到32位的循環(huán)冗余校驗,并且提供了良好的物理接口特性,支持熱拔插,代表著計算機(jī)總線接口技術(shù)的發(fā)展方向。FPGA作為一種低功耗的半導(dǎo)體器件,在高頻工作環(huán)境中有優(yōu)良的性能,將處理器與低功耗FPGA結(jié)合起來使用是數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用的趨勢,這樣能夠使得接口方案更加靈活。而在眾多FPGA器件中,Xilinx公司的Virtex-4平臺內(nèi)部集成了PowerPC高性能處理器,并且其中提供了Rocket IO MGT這種嵌入式的多速率串行收發(fā)器,能夠以6.25-622Mb/s的速度傳送數(shù)據(jù),并且支持包括SATA協(xié)議在內(nèi)的多種串行通信協(xié)議。 本文從物理層、鏈路層、傳輸層分析了SATA1.0技術(shù)的接口協(xié)議,在此基礎(chǔ)提出滿足協(xié)議需求和適合FPGA設(shè)計的設(shè)計方案,并給出總體設(shè)計框圖,依照FPGA的設(shè)計方法,采用Xilinx公司的Virtex-4設(shè)計了一個符合SATA1.0接口協(xié)議的嵌入式存儲裝置,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲,仿真運行結(jié)果正常。
標(biāo)簽: SerialATA FPGA 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與無線通信技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為國際上備受關(guān)注的前沿?zé)狳c之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事應(yīng)用、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療護(hù)理、空間探索等方面都顯示了廣闊的應(yīng)用前景,被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。 本文通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及水環(huán)境多參數(shù)監(jiān)測特點的研究,提出了面向水環(huán)境多參數(shù)監(jiān)測應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的解決方案,分析了系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)和功能,并指出了系統(tǒng)軟硬件平臺的設(shè)計要求與設(shè)計原則。依托2006年江蘇省科技攻關(guān)項目“總線化智能多參數(shù)高精度檢測與控制儀表”,設(shè)計了基于Silicon Laboratories的C8051F310處理器和CC2420射頻芯片的硬件開發(fā)平臺,詳細(xì)地描述了硬件平臺中各個功能模塊的細(xì)節(jié),并在此平臺上實現(xiàn)和改進(jìn)了SimpliciTI協(xié)議和IEEE802.15.4/Zigbee協(xié)議,最后對系統(tǒng)進(jìn)行了測試。整個系統(tǒng)以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心,增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性,同時系統(tǒng)模塊化、開放式的結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)具有良好的可移植性。 將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于水環(huán)境多參數(shù)監(jiān)測,涉及到傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等多種技術(shù)。到目前為止,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,它還在不斷地完善,前景尤為廣闊。
標(biāo)簽: 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 多參數(shù) 水環(huán)境
上傳時間: 2013-06-01
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隨著計算機(jī)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,基于數(shù)字信號處理的示波器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀和頻譜分析儀等測量儀器已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域并且發(fā)揮著重要作用,但這些儀器昂貴的價格阻礙了它們的普遍使用。 本文針對電子測量儀器技術(shù)發(fā)展和普及的情況,結(jié)合用FPGA實現(xiàn)數(shù)字信號處理的優(yōu)勢,研究一種基于FPGA的輔助性獨立電予測量儀器的軟件系統(tǒng)。這種儀器可以作為數(shù)?;旌想娐窚y試和驗證的工具,用來觀察模擬信號波形、數(shù)字信號時序波形、模擬信號的幅度頻譜,也可以用來產(chǎn)生DDS信號。在硬件選擇上,使用具有Altera公司CycloneⅡ器件的平臺來實現(xiàn)單片DSP系統(tǒng),這種芯片成本低廉、工作速度快、技術(shù)兼容性好;在軟件設(shè)計上,采用基于FPGA的可編程數(shù)字邏輯設(shè)計方法,這種方法具有開發(fā)難度小、功能擴(kuò)展簡單等優(yōu)點。設(shè)計中采用的關(guān)鍵技術(shù)包括:基于FPGA和IP Core的Verilog HDL設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)波形的實時顯示。對這些技術(shù)的研究探討不僅有理論研究價值,在科學(xué)實驗和產(chǎn)品設(shè)計中同樣具有重要的實用價值。系統(tǒng)的設(shè)計以低資源、高性能為目標(biāo),設(shè)計中采用了科學(xué)的模塊劃分、設(shè)計與集成的方法,在保持原四種信號處理功能不變的前提下,盡量多的節(jié)約各種FPGA資源,為實現(xiàn)低成本的輔助電子測量儀器提供了可能。
標(biāo)簽: FPGA 多功能電子 測量系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-05
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目前,小波分析在信息技術(shù)和其他學(xué)科方面的應(yīng)用是眾多科技工作者關(guān)心的課題。在理論方面,新觀點、新方法不斷涌現(xiàn)。本文旨在完善小波的基本理論,對原有的小波去噪方法作進(jìn)一步的改進(jìn)。 經(jīng)典的信號處理方法,例如傅立葉變換、短時傅立葉變換等具有局限性,因而限定了它們的應(yīng)用范圍。小波分析作為一種全新的信號處理方法,它將信號中各種不同的頻率成分分解到互不重疊的頻帶上,為信號濾波、信噪分離和特征提取提供了有效途徑,特別在信號去噪方面顯出了獨特的優(yōu)勢。本文介紹了經(jīng)典的去噪方法,并對其適用范圍和效果進(jìn)行了分析和比較。并且,討論了小波分析的基本理論,介紹了連續(xù)小波變換、離散小波變換和小波變換的快速分解與重構(gòu)算法,最后研究了小波基的數(shù)學(xué)特性,分析了它們對實際應(yīng)用的影響和作用。進(jìn)而,介紹了小波的幾種去噪方法:小波變換高頻系數(shù)置零去噪方法、小波變換模極大值去噪方法、小波閾值去噪方法、小波空域相關(guān)性去噪方法。用小波變換將高頻系數(shù)強(qiáng)制置零去噪的方法是比較方便的,但它的不足之處是經(jīng)將高頻系數(shù)強(qiáng)制置零去噪后重構(gòu)的信號會使信號丟失一些細(xì)節(jié),且小波基的選擇亦有相當(dāng)?shù)碾y度,只有靠經(jīng)驗來確定,不過比傳統(tǒng)的濾波方法所得的效果還是要好。對于小波變換模極大值去噪的原理,分析了去噪過程中幾個參數(shù)的選取問題,并給出了一些選取依據(jù);對小波閾值去噪方法的幾個關(guān)鍵問題進(jìn)行了詳細(xì)討論。對閾值去噪進(jìn)行了改進(jìn),利用均值逼近與閾值去噪相結(jié)合的方法來實現(xiàn)信號的處理,并通過實驗仿真實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明該方法提高了信噪比,去噪效果優(yōu)于單獨應(yīng)用閾值去噪的方法。 在空域相關(guān)去噪算法的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了改進(jìn),利用閾值濾波與相關(guān)去噪算法相結(jié)合的一種組合去噪算法,仿真試驗結(jié)果表明,由該算法濾波之后得到的小波系數(shù)不僅連續(xù)性好,準(zhǔn)確率高,而且易于重構(gòu)信號。 本文分別對這四種方法進(jìn)行了算法分析比較,通過實驗仿真來實現(xiàn),并對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析。實驗仿真結(jié)果表明了利用小波分析理論對信號去噪的可行性和有效性。 關(guān)鍵詞:小波分析,信號去噪,閾值,均值逼近,空域相關(guān)
標(biāo)簽: 小波分析 信號去噪 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-07-19
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