本文以“某港口航道水深適時監測技術研究”項目為背景,針對港口水深測量系統中發射的水聲信號,采用基于GPS時間同步技術、以MCU+FPGA為核心控制單元的設計方案,設計了一套適用于工程實際的水聲信號數據采集與處理系統。該系統作為港口航道水深適時監測技術的重要部分,具有極為重要的意義。水聲信號數據采集控制的核心是FPGA,時序電路的設計采用VHDL語言實現。主要任務是控制ADC與FIFO的工作時序相互配合,實現水聲信號的高速采集與存儲。該數據采集系統位于港口航道的一側,水聲信號的發射端位于港口航道另一側,在同步技術方面,系統使用GPS技術來實現。發射換能器和數據采集與處理系統的處理器同時讀取GPS的時間信息,到達預設時刻時,水聲信號發射端和數據采集系統同時啟動,實現對水聲信號的異地同步采集。水聲信號數據的算法處理是由單片機實現的。數據采集完成之后,單片機讀取FIFO中的數據,并對其作信號的短時能量分析,判斷出水聲信號的起始點,然后將水聲信號的有效數據和水聲信號起始點的位置通過VHF發送到上位機。實驗測試證明,本文設計的數據采集與處理系統在采樣率為4MHz時工作穩定可靠,功耗低,測量精度高,具有較強的實用性,在水聲信號的采集與處理方面有著廣闊的應用前景。
標簽：
數據采集
上傳時間：
2022-06-04
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光電穩定技術主要用于對戰區進行晝夜偵察和監視,捕獲目標并進行跟蹤、識別、測距,控制精確制導武器的投放及目標指示等。在直升機、戰斗機、艦船、無人機、導引頭、地面車輛和航天飛行器都有應用。目前,光電穩定技術涉及的技術領域越來越廣,主要完成的功能越來越多,精度要求越來越高,系統越來越復雜。光電穩定技術控制技術的研究也發生著巨大的變化,對光電穩定技術精度、可靠性、反應速度、網絡通信等提出了更高的要求。 本文首先概述了國內外光電平臺的結構和視軸穩定方法以及光電平臺的發展概況,介紹了常用的穩定與跟蹤控制方法;進而從理論上分析了兩軸光電穩定平臺隔離載體角運動的原理,總結并提出了視軸穩定對伺服系統的性能要求,從而為伺服系統的設計提供了理論依據。 本文詳細介紹了穩定平臺系統通常所采用的兩軸四框結構,保證光電傳感器視軸的穩定與跟蹤,支承光具座的內萬向架主要功能是盡可能隔離載體振動,避免阻力、平臺移動、轉動等干擾;外萬向架主要作用是將內萬向架與環境隔離,減小內萬向架的環境擾動。
標簽：
大負載
光電
平臺技術
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2013-05-26
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本文以負載周期性交化而轉速基本不變類負載的輕載調壓節能控制器為研究對象。研究了以異步電動機的調壓節能原理、控制策略、觸發脈沖的選擇、調壓過程振蕩現象的原因、解決方案、動態仿真模型等關鍵技術。 本文研究成果主要包括以下幾個方面： 1.利用解析法分析了負載周期變化的恒轉矩負載的調壓節能原理,得到了異步電動機的調壓特性曲線,指出了幾種控制方法的本質是一定負載范圍內的恒轉差率控制。比較了負載轉矩對幾種控制方法的控制范圍、節能效果的影響并且通過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性。同時分析了風機水泵的調壓特性,為異步電動機的節能控制器的方案設計以及為分析實際控制中遇到的問題打下理論基礎。 2.設計了晶閘管調壓的主電路、選擇晶閘管及其相應的保護器件,通過實驗和仿真對比分析了雙窄脈沖和寬脈沖觸發板在電動機周期變化負載調壓時的差別。設計了以ARM7/LPC2214為控制器的硬件電路原理圖、PCB、液晶顯示器、串口通信、節能控制等部分的軟硬件的調試,為實驗和控制算法的實現作了鋪墊。 3.通過實驗和仿真,分析了以電源電壓為同步信號的三相晶閘管調壓過程產生電流振蕩的影響因素,即負載轉矩,移相觸發角的大小,電機的轉動慣量,負載的性質。說明了電壓同步信號觸發方式的適用范圍,分析引起電流振蕩的本質,提出了以電流為同步信號的解決方案,為實現異步電動機調壓節能的動態控制算法掃清了障礙,提高了系統的動態響應速度。 4.建立了基于MATLAB/Simulink節能控制系統動態仿真模型,實現了系統動態跟蹤負載變化自動調整電機的端電壓,提高電機在空載和輕載時的效率和功率因數,驗證了理論分析的正確性。 5.通過實驗靜態地分析了調壓后電機的節能效果。
標簽：
異步電動機
調壓
節能控制
上傳時間：
2013-05-20
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本文對永磁無刷直流電機恒功率弱磁研究進行了較為全面的從仿真到實驗、從理論到實踐的深入研究,同時對傳統面貼式永磁無刷直流電機和復合轉子結構的永磁無刷直流電機進行了詳盡地理論分析,系統地提出了關于復合轉子結構永磁無刷直流電機一套較為完善的理論.本文首先從BLDCM的導通規律和繞組結構入手,真實模擬了傳統面貼式永磁無刷直流電機弱磁調速的物理過程,并獲得其在恒轉矩和恒功率模式下的解析表達式.從而直觀的反映了BLDCM的弱磁機理,獲得了影響其恒功率速度范圍的關鍵參數.借鑒復合轉子結構在永磁同步電機恒功率弱磁中的成功運用,將這種結構引入永磁無刷直流電機中,并完成了兩臺不同磁阻形式和功率、電壓等級的原型樣機的研制.針對原有d、q軸法的局限性,提出了真實模擬永磁無刷直流電機導電方式的場路結合法實現對永磁無刷直流電機的弱磁分析.在場路結合法分析的基礎上,提出了磁阻段提高恒功率速度范圍的真實原因,并進一步提出了采用永磁段、磁阻段雙d軸錯角以擴大轉速范圍的新思想,并在實踐中驗證了這種雙軸空間錯角技術的有效性.從而為復合轉子結構永磁電機運行性能優化提供了新的可供選擇的調節手段.
標簽：
無刷直流電機
技術研究
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2013-08-02
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