電梯在垂直升降的過程中,由于功率變化范圍很大,節(jié)能潛力巨大。本文主要工作在于結(jié)合電梯系統(tǒng)的特點,對超級電容儲能系統(tǒng)中超級電容容量需求及其他相關(guān)參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行詳細(xì)討論。也對與之配套的雙向DC/DC變換器進(jìn)行研究。 本文在研究了電梯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行特點的基礎(chǔ)上,對其運行過程中能量狀態(tài)的變化進(jìn)行了詳細(xì)分析,得到了儲能裝置中超級電容器容量的計算方法,并在此基礎(chǔ)上,根據(jù)超級電容器容量需求與系統(tǒng)前級雙向整流器功率的關(guān)系,提出了一套簡單有效的能量管理方案,減少了儲能裝置中超級電容器的容量需求。并且對于超級電容容量設(shè)置給出了一般的原則。 儲能裝置與系統(tǒng)直流母線之間需要雙向變換器進(jìn)行能量傳遞,本文對于各種雙向直流變換器拓?fù)涞膬?yōu)缺點進(jìn)行了比較,結(jié)合在超級電容儲能裝置中的具體應(yīng)用需要,得出BUCK/BOOST型變換器更適合本文中的應(yīng)用。 本文為儲能裝置設(shè)計了基于DSP(數(shù)字信號處理器)全數(shù)字控制的具有多種工作方式的雙向DC/DC變換器的小功率樣機,在電容器放電時,以恒流模式向直流母線輸送能量;在電容器充電時,以分段恒流模式或恒壓模式進(jìn)行充電。文中給出了詳細(xì)的硬件電路以及數(shù)字控制部分的設(shè)計過程,并通過實驗進(jìn)行了驗證。
標(biāo)簽: 電梯系統(tǒng) 儲能 超級電容
上傳時間: 2013-04-24
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功率因數(shù)補償裝置中FFT諧波檢測算法研究,很有參考意義
上傳時間: 2013-06-29
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在低功率應(yīng)用領(lǐng)域中,為了降低成本,單級功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。單級PFC技術(shù)是把PFC變換器和DC/DC變換器結(jié)合在一起,共用一個開關(guān)管和一套控制電路,同時提高功率因數(shù)和對輸出電壓進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。本文針對單級PFC技術(shù)進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。首先研究了基本Boost型單級PFC變換器,詳細(xì)分析了其工作原理和特性,指出在現(xiàn)有的單級PFC變換器中,必須解決兩個問題,即如何提高變換器的效率和控制中間儲能電容電壓在450V以下。同時分析了Boost型單級PFC變換器的三端和兩端拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并討論了兩者之間的聯(lián)系。接著引用了直接功率傳遞原理(DPT),研究了一種新型的可實現(xiàn)直接功率傳遞的單級PFC變換器。詳細(xì)分析了該變換器的工作原理和特性。該變換器在引入直接功率傳遞原理的基礎(chǔ)上,相對于一般單級PFC變換器來說,具有更高的效率和良好的功率因數(shù)校正效果。同時可以將單級PFC變換器中間儲能電容電壓的值限制在450V以下。最后,本文用仿真分析驗證了理論的正確性,證明了這種新型的單級PFC變換器比一般的單級PFC變換器性能更優(yōu)越。
上傳時間: 2013-05-19
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隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,雙向DC/DC變換器的應(yīng)用日益廣泛。尤其是軟開關(guān)技術(shù)的出現(xiàn),使雙向DC/DC變換器不斷朝著高效化、小型化、高頻化和高性能化的方向發(fā)展,軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用可以降低雙向DC/DC變換器的開關(guān)損耗,提高變換器的工作效率,為變換器的高頻化提供可能性,從而減小變換器的體積,提高變換器的動態(tài)性能。雙向DC/DC變換器在直流不停電電源系統(tǒng)、航空電源系統(tǒng)、電動汽車等車載電源系統(tǒng)、直流功率放大器以及蓄電池儲能等場合都得到了廣泛的應(yīng)用。 本論文首先在研究硬開關(guān)的缺陷上,提出軟開關(guān)技術(shù);然后在研究雙向DC/DC變換器的基本工作原理的基礎(chǔ)上,對雙向DC/DC變換器的應(yīng)用及軟開關(guān)雙向DC/DC變換器的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)一步闡述;把軟開關(guān)技術(shù)和雙向DC/DC變換器技術(shù)有機地結(jié)合在一起,提出一種新型的雙向DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該雙向DC/DC變換器的降壓變換電路采用移相控制ZVSPWMDC/DC變換器;升壓變換電路采用Boost升壓和推挽式升壓兩種變換器相結(jié)合的兩級升壓的新型變換器。 在分別對移相控制ZVSPWMDC/DC變換器和Boost推挽式DC/DC變換器的工作原理進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上,使用PSpice9.2計算機仿真軟件對變換器的主電路進(jìn)行仿真和分析,驗證該新型雙向DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性和可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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由于絕緣柵雙極晶體管IGBT具有工作頻率高、處理功率大和驅(qū)動簡單等諸多優(yōu)點,在電力電子設(shè)備、尤其是中大型功率的電力電子設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛。但是,IGBT失效引發(fā)的設(shè)備故障往往會對生產(chǎn)帶來巨大影響和損失,因此,對IGBT的失效研究具有十分重要的應(yīng)用意義。 本文在深入分析IGBT器件工作原理和工作特性的基礎(chǔ)上,采用雙極傳輸理論聯(lián)立求解電子和空穴的傳輸方程,得到了穩(wěn)態(tài)時電子和空穴電流的表達(dá)式,對造成IGBT失效的各種因素進(jìn)行了詳細(xì)分析。應(yīng)用MATLAB軟件,對硅參數(shù)的熱導(dǎo)率、載流子濃度、載流子壽命、電子遷移率、空穴遷移率和雙極擴散系數(shù)等進(jìn)行了仿真,深入研究了IGBT的失效因素,得到了IGBT失效的主要原因是發(fā)生擎住效應(yīng)以及泄漏電流導(dǎo)致IGBT延緩失效的有用結(jié)論。并且,進(jìn)行了IGBT動態(tài)模型的設(shè)計和仿真,對IGBT在短路情況下的失效機理進(jìn)行了深入研究。 考慮到實際設(shè)備中的IGBT在使用中經(jīng)常會發(fā)生反復(fù)過流這一問題,通過搭建試驗電路,著重對反復(fù)過流對IGBT可能帶來的影響進(jìn)行了試驗研究,探討了IGBT因反復(fù)過流導(dǎo)致的累積失效的變化規(guī)律。本文研究結(jié)果對于正確判斷IGBT失效以及失效程度、進(jìn)而正確判斷和預(yù)測設(shè)備的可能故障,具有一定的應(yīng)用參考價值。
上傳時間: 2013-08-04
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工業(yè)生產(chǎn)過程中,時滯對象普遍存在,同時也是較難控制的,尤其是大時滯對象的控制一直都是一個難題。而很多溫度控制系統(tǒng)都是屬于大時滯系統(tǒng),常見的智能溫度控制器雖然在溫度控制的實際應(yīng)用中表現(xiàn)了比較理想的控制效果,但它仍然屬于將參數(shù)整定與系統(tǒng)控制分開處理的離線整定方法,如果工況發(fā)生變化就必須重新調(diào)整參數(shù)。針對這一問題,為了實現(xiàn)時滯系統(tǒng)參數(shù)自整定的控制,本文將神經(jīng)網(wǎng)路控制、模糊控制和PID控制結(jié)合起來,設(shè)計了基于神經(jīng)網(wǎng)路的模糊自適應(yīng)PID控制器。 首先,本論文分析了時滯系統(tǒng)的特點,討論了幾種時滯系統(tǒng)較為成熟的常規(guī)控制算法:微分先行控制算法、史密斯預(yù)估控制算法、大林控制算法,并深入研究了它們的控制性能;并且通過仿真對這三種控制方法在溫控系統(tǒng)中的控制性能進(jìn)行了比較。 其次,在分析PID參數(shù)自整定傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種改進(jìn)方法,并設(shè)計了相應(yīng)的控制器。該控制器綜合了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和PID控制各自的長處,既具備了模糊控制簡單有效的控制作用以及較強的邏輯推理功能,也具備了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的能力,同時也具備了傳統(tǒng)PID控制的廣泛適應(yīng)性。該方法不需要離線整定參數(shù),實現(xiàn)了在線自整定參數(shù)。仿真實驗表明了該控制器對模型和環(huán)境都具有較好的適應(yīng)能力和較強的魯棒性。 最后將基于神經(jīng)網(wǎng)路的模糊自適應(yīng)PID控制器應(yīng)用于貝加萊PID溫控裝置,能夠出色地實現(xiàn)參數(shù)的在線自整定。理論分析、系統(tǒng)仿真、實驗結(jié)果都證實了這種控制策略能有效地減少系統(tǒng)超調(diào)量,并減少了調(diào)節(jié)時間,提高了系統(tǒng)的實時性和控制精度。
標(biāo)簽: 時滯系統(tǒng) 參數(shù) 自整定控制
上傳時間: 2013-07-05
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數(shù)控編程是目前數(shù)控系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)之一,它在實現(xiàn)加工自動化、提高加工質(zhì)量和加工精度、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要的作用。數(shù)控機床加工過程中,遇到比較復(fù)雜的零件時,使用人工編寫數(shù)控程序需要大量的時間,并且容易出錯。但是,隨著CAD/CAM技術(shù)的推廣和應(yīng)用,采用CAD/CAM集成技術(shù)編制數(shù)控加工程序已經(jīng)成為當(dāng)今的主流。因此,開發(fā)高效的數(shù)控自動編程系統(tǒng)已經(jīng)成為眾多專業(yè)人員的研究方向。 從目前的國內(nèi)外技術(shù)水平來看,自動編程系統(tǒng)通常都采用面向現(xiàn)有的AutoCAD系統(tǒng),通過二次開發(fā),擴展CAD系統(tǒng)的CAM功能的方式來實現(xiàn),如MasterCAM、CAXA等,但是這些系統(tǒng)價格昂貴。因此,在通過AutoCAD系統(tǒng)平臺上開發(fā)自動編程系統(tǒng),使其具備CAM功能,是實現(xiàn)某些特殊編程系統(tǒng)的一種途徑。 本課題基于ObiectARX技術(shù),在AutoCAD軟件平臺上,針對SKC800S型數(shù)控沖床自動送料機床,研究與開發(fā)了數(shù)控加工圖形自動編程軟件系統(tǒng)。該課題主要完成以下內(nèi)容: 1、深入研究ObjectARX編程技術(shù)。 2、深入研究AutoCAD圖形數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu),以便構(gòu)造合適的算法,提取必要的信息。 3、開發(fā)出友好的用戶界面。 4、通過構(gòu)造合適的類,實現(xiàn)數(shù)控加工程序地自動生成。 5、編寫幫助文檔,方便編程人員使用。 在本系統(tǒng)軟件的設(shè)計中,嚴(yán)格遵循開放、模塊化的設(shè)計要求。經(jīng)過加工試驗,本課題所研發(fā)的自動編程系統(tǒng)得到較好的應(yīng)用效果,并且具有友好的人機界面、良好的操作性,達(dá)到了預(yù)期開發(fā)目標(biāo)。 本課題的研究為進(jìn)一步研究數(shù)控復(fù)合加工機床提供了思路,打下了良好的基礎(chǔ)。同時,本文對于從事自動編程系統(tǒng)研究開發(fā)的相關(guān)人員也具有一定的參考價值。
上傳時間: 2013-05-24
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圖像的采集和傳輸是實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、智能小區(qū)等諸多領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。基于傳統(tǒng):PC的圖像采集已成為現(xiàn)實。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的研究開發(fā)成為了后PC時代的一個熱點,它被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場、信息家電等各行各業(yè)。同時,圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸也朝著專業(yè)化、多樣化和低成本的方向發(fā)展。利用嵌入式技術(shù)來實現(xiàn)圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸正順應(yīng)了時代發(fā)展,有較大的實用價值。 本文主要研究了基于嵌入式的遠(yuǎn)程圖像采集傳輸系統(tǒng)。嵌入式終端采用$3C2410為核心的目標(biāo)板為硬件平臺,采用嵌入式Linux為系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)通過連接在嵌入式終端的USB攝像頭完成靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)采集,并進(jìn)行圖像壓縮處理。在圖像傳輸方面,論文設(shè)計了兩種模式:一種是通過Intemet傳輸?shù)?、基于B/S模式的傳輸方式。在該模式下,遠(yuǎn)端客戶機通過瀏覽器訪問架設(shè)在終端里的嵌入式服務(wù)器而獲得圖像信息。另一種是基于GPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線圖像傳輸。終端將采集到的圖像數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到擁有固定Ip的監(jiān)控服務(wù)器上來完成圖像遠(yuǎn)程傳輸。 本文首先介紹了圖像采集傳輸和嵌入式方面的相關(guān)內(nèi)容,并介紹了本論文所采用的開發(fā)平臺。為了順利開發(fā)接著構(gòu)建了開發(fā)環(huán)境,這里包括U-boot的移植、Linux系統(tǒng)的內(nèi)核編譯和移植、設(shè)備驅(qū)動模塊的加載以及交叉編譯環(huán)境的建立。在此基礎(chǔ)上,利用Vide04Linux的接口函數(shù),用C語言實現(xiàn)了圖像原始數(shù)據(jù)的采集程序,并利用JPEG算法了實現(xiàn)圖像壓縮。在基于B/S模式的傳輸方式中,首先利用Boa架設(shè)了嵌入式服務(wù)器,然后用C語言完成CGI腳本,該腳本將圖像嵌入網(wǎng)頁并實時更新以實現(xiàn)網(wǎng)頁的動態(tài)輸出。在基于GPRS實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線圖像傳輸方式中,論文詳細(xì)分析了系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù)流的特征,提出了采用辨識特征字符、數(shù)據(jù)打包等策略以實現(xiàn)GPRS的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)通訊,并且在此基礎(chǔ)上用C語言編程實現(xiàn)。同時,在PC(Linux)上用Socket編程實現(xiàn)了監(jiān)控服務(wù)器軟件,該軟件用以接收圖像數(shù)據(jù)和控制嵌入式終端的系統(tǒng)狀態(tài)。最后,論文分析比較了兩種傳輸方式的區(qū)別和優(yōu)缺點。試驗證明,采用兩種方式都能成功實現(xiàn)圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸,并且試驗效果較好。
標(biāo)簽: 嵌入式 遠(yuǎn)程圖像
上傳時間: 2013-05-17
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本課題是應(yīng)北京奔馳--戴姆勒克萊斯勒汽車制造有限公司的要求而研究的一種射頻信號源。要求能產(chǎn)生并發(fā)射音樂調(diào)制的射頻信號,用于其車載收音機的性能和接收效果的測試,能使收音機連續(xù)搜臺,并且要分多個頻段對其收音機的中波段進(jìn)行逐臺測試。因為以前的車載收音機都是通過電纜有線連接到其收音機上,但這樣往往得不到實際效果,而且使用麻煩,所以在設(shè)計系統(tǒng)時選擇使用無線射頻(調(diào)幅)信號源,這樣更容易讓該公司方便使用,系統(tǒng)中還設(shè)計了很簡潔的鍵盤和LCD交互界面,使工人操作時很容易上手。 在考慮系統(tǒng)方案的過程中,我們選擇了少有人涉及的丁類放大器作為首選的放大電路,并使用單片機作為控制器。單片機已經(jīng)是一種很成熟的微處理器,能很方便的產(chǎn)生數(shù)字音樂信號。 本論文的安排如下: 首先概述數(shù)字功率放大器和射頻的發(fā)展及國內(nèi)外發(fā)展情況。 第2章對論文的來源及整體方案做了簡要的介紹。 第3章對單片機數(shù)字部分做了詳細(xì)的論述,講述了數(shù)字信號的產(chǎn)生原理,分頻系數(shù)的確定,以及各個硬件的具體功能。 第4章將是本文的重點,論述了數(shù)字功率放大部分的數(shù)學(xué)原理,并詳細(xì)介紹了數(shù)字功放的原理?,F(xiàn)在,數(shù)字功率放大器雖然在射頻領(lǐng)域少有具體應(yīng)用,但數(shù)字世界的發(fā)展步伐將無法停止,這就要求對原有的傳統(tǒng)意義上的放大電路進(jìn)行改進(jìn),具有一定的創(chuàng)新意義。 第5章對濾波網(wǎng)絡(luò)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了深入的理論分析和研究,并將研究應(yīng)用于實際,最終得到了比較滿意的現(xiàn)場效果。 最后一章總結(jié)了在實際研究中遇到的問題和解決方法,并對本課題的發(fā)展做了總結(jié)。
上傳時間: 2013-06-18
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高頻開關(guān)電源系統(tǒng)具有體積小、重量輕、高效節(jié)能、輸出紋波小等優(yōu)點,現(xiàn)已開始逐步成為現(xiàn)代電源系統(tǒng)的主流。但是在傳統(tǒng)的開關(guān)電源技術(shù)中,它通常是采用模擬電路來實現(xiàn)電壓或電流控制的。近年來,隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的日益完善、成熟,微處理器/微控制器和數(shù)字信號處理器性價比的不斷提高,數(shù)字控制在以實現(xiàn)復(fù)雜的控制策略,采用數(shù)字控制具有更高的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性,并本文對開關(guān)電源的常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、模糊控制、模糊PID控制理論、PWM產(chǎn)生原理進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新型數(shù)字化的開關(guān)電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)以TMS320LF2407為控制核心,利用模糊PID控制,建立電壓環(huán)單環(huán)控制結(jié)構(gòu),直接生成數(shù)字PWM波形,經(jīng)過IR2118驅(qū)動主電路的功率開關(guān)管(MOSFET)。 本系統(tǒng)采用模糊PID控制策略。該控制策略既能發(fā)揮模糊控制的動態(tài)響應(yīng)快、超調(diào)量小、較好的適應(yīng)性的特點,又能發(fā)揮PID控制的穩(wěn)態(tài)精度高的優(yōu)點,能較好的適應(yīng)開關(guān)電源的非線性,實時性控制的需要。整個電源系統(tǒng)以DSP為控制核心,用單個TMS320LF2407 DSP芯片來集中實現(xiàn)電源輸出調(diào)壓和過壓過流保護(hù)等要靈活地選擇不同的控制功能。 另外,本文按照高頻開關(guān)電源的設(shè)計步驟,采用基于DSP的數(shù)字控制方式,最后對本開關(guān)電源主電路進(jìn)行了PID控制和模糊PID控制的對比仿真研究。仿真結(jié)果表明這種控制策略具有很好的控制性能,算法實現(xiàn)比較簡單,同時控制模塊設(shè)計簡單,可靠性高,是一種比較實用、易于實現(xiàn)的控制算法。
標(biāo)簽: PID 模糊 控制開關(guān)
上傳時間: 2013-07-01
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