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數(shù)值分析

基于ARM的工業(yè)廢水pH值控制系統(tǒng)

本文討論工業(yè)廢水中和處理中pH值的控制方法。由于中和反應(yīng)中pH值的變化是一個嚴(yán)重非線性的過程，pH值控制被公認(rèn)為世界上的控制難題之一，在此運(yùn)用了ARM技術(shù)和模糊控制來解決這一難題。論文首先介紹了工業(yè)廢水處理中酸堿度控制的現(xiàn)狀、存在的問題，并提出了基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。其次詳細(xì)研究了當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，深入探討了ARM嵌入式處理器的特點(diǎn)、應(yīng)用及體系結(jié)構(gòu)，并著重介紹了本文所使用的LPC2131微處理器。然后針對pH的非線性特點(diǎn)做了分析并設(shè)計(jì)了以INA116為核心元件的pH測量電路。在廣泛閱讀和全面深入總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，了解了模糊控制的一些關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)為本論文的重點(diǎn)內(nèi)容。硬件設(shè)計(jì)包括：電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、Flash存儲器、SDRAM存儲器、JTAG電路、串行通信電路、LCD模塊設(shè)計(jì)、A/D變換模塊、PWM電磁閥驅(qū)動電路；軟件設(shè)計(jì)除了為硬件提供相應(yīng)的驅(qū)動程序外，最重要的是用C語言實(shí)現(xiàn)了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器?；贏RM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)中上位機(jī)和下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊采用RS-232方式，下位機(jī)采用C語言編程、ADS1．2開發(fā)，上位機(jī)采用Delph17．0進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文的最后對全文的主要研究內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，指出了設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及存在的不足之處，給出了主要研究結(jié)論和今后的研究方向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)基本上達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所給出的性能指標(biāo)，證明了整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和合理性，很好地解決了pH值控制中的非線性問題。與傳統(tǒng)控制方法相比較，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，控制效果良好。

標(biāo)簽： ARM 工業(yè) pH值廢水

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：ztj182002
大型汽輪發(fā)電機(jī)端部物理場的研究及其進(jìn)相運(yùn)行分析

本論文圍繞大容量汽輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)相運(yùn)行展開了研究工作。全文共分七章。第一章首先闡述了發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的重要性和迫切性，對國內(nèi)外相關(guān)方面的研究概況作了較為系統(tǒng)全面的綜述，并對本論文的研究內(nèi)容作了簡單介紹。第二章給出了低頻三維渦流電磁場的復(fù)邊值問題，并介紹了復(fù)矢量場的一些理論基礎(chǔ)。然后分別利用伴隨算子和伴隨場函數(shù)(廣義相互作用原理)、最小作用原理和拉格朗日乘子法(廣義變分原理)，建立了低頻三維渦流電磁場中非自伴算子問題的變分描述。上述三種方法所得的結(jié)果與Galerkin法的結(jié)果完全一致。第三章介紹了圓柱坐標(biāo)系下基于拱形體單元的三維穩(wěn)態(tài)溫度場有限元計(jì)算模型，并將變分法的結(jié)果與Galerkin法的結(jié)果進(jìn)行了對比。第四章建立了汽輪發(fā)電機(jī)端部三維行波渦流電磁場的數(shù)學(xué)模型，在渦流控制方程中引入了罰函數(shù)項(xiàng)以使庫倫規(guī)范自動滿足，并應(yīng)用廣義相互作用原理導(dǎo)出了對應(yīng)的泛函變分及其有限元計(jì)算格式。然后對多臺大容量汽輪發(fā)電機(jī)端部的渦流電磁場進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算，并分析了罰函數(shù)項(xiàng)對數(shù)值解穩(wěn)定性的影響以及影響端部電磁場的各種因素。第五章建立了大型汽輪發(fā)電機(jī)端部三維溫度場的有限元計(jì)算模型，并應(yīng)用傳熱學(xué)理論研究了散熱系數(shù)、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)等問題。然后求解了QFSS-300-2型汽輪發(fā)電機(jī)端部大壓圈上的三維溫度場分布，并與兩臺機(jī)組多種工況下的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。第六章介紹了二維穩(wěn)態(tài)溫度場的邊值問題及其等價變分，導(dǎo)出了其有限元計(jì)算格式。然后求解了QFQS-200-2型汽輪發(fā)電機(jī)端部壓圈上的溫度分布，并與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。第七章首先定性研究了汽輪發(fā)電機(jī)從遲相運(yùn)行到進(jìn)相運(yùn)行過程中不同區(qū)域上磁場強(qiáng)度的變化規(guī)律。然后介紹了發(fā)電機(jī)變參數(shù)數(shù)學(xué)模型，結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)以及最小二乘回歸分析計(jì)算了發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時的相關(guān)電氣參數(shù)，并分析了發(fā)電機(jī)各物理量之間的相互關(guān)系。隨后分析了不同工況下發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)件上的渦流損耗及溫升的變化趨勢。最后，利用發(fā)電機(jī)變參數(shù)模型給出了發(fā)電機(jī)的飽和功角特性、靜穩(wěn)極限以及運(yùn)行極限圖。

標(biāo)簽： 大型分汽輪發(fā)電機(jī) 物理

上傳時間： 2013-07-10

上傳用戶：stampede
盤式無鐵心永磁同步電機(jī)磁場分析及磁鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化

盤式永磁同步電動機(jī)是一種性能優(yōu)越、但結(jié)構(gòu)特殊的電動機(jī)。作為一種理想的驅(qū)動裝置，其應(yīng)用范圍遍及航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領(lǐng)域。本文利用稀土永磁材料釹鐵硼的高矯頑力，提出了一種省卻了鐵心的雙轉(zhuǎn)子、單定子結(jié)構(gòu)盤式無鐵心永磁同步電機(jī)，進(jìn)一步減輕了電機(jī)的質(zhì)量并消除轉(zhuǎn)矩脈動。對電機(jī)的設(shè)計(jì)、性能預(yù)測都離不開電機(jī)電磁場的計(jì)算。不同于傳統(tǒng)的圓柱式徑向磁通電機(jī)，盤式無鐵心電機(jī)是軸向磁通電機(jī)，外加其無鐵心的結(jié)構(gòu)，決定了該電機(jī)的磁場呈三維、開域分布。對它的電磁場分析，不能采用對待徑向磁通電機(jī)的化為二維磁場的分析方法。本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容分為兩部分：(1)在盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)上，建立其磁場三維模型，由三維有限元法計(jì)算三維電磁場，分析計(jì)算結(jié)果，并總結(jié)出盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁場分布規(guī)律。 (2)在磁場計(jì)算的基礎(chǔ)上，將Halbach型永磁體陣列的理論應(yīng)用到磁鋼設(shè)計(jì)中來，提出磁鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，研究出適合于盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁鋼結(jié)構(gòu)，以獲得理想的磁場波形和磁密值。本文首先從磁路計(jì)算的方法入手，通過磁路計(jì)算分析出盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁場分布特點(diǎn)。其后直接運(yùn)用三維有限元法求解該電機(jī)的電磁場，分析計(jì)算結(jié)果。為了獲得低漏磁、高氣隙磁密值、正弦形的氣隙磁場分布，本文先后提出普通軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)、不等厚軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)并將Halbach陣列的理論應(yīng)用到盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁剛結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，討論了三種不同角度的Halbach型永磁體陣列。最后為了簡化磁鋼的加工工藝，將不等厚永磁體陣列與Halbach永磁體陣列相結(jié)合，提出了最經(jīng)濟(jì)、有效的改進(jìn)型Halbach永磁體陣列，給出具體磁鋼尺寸，并運(yùn)用ANSYS軟件對各種磁鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場進(jìn)行結(jié)果仿真。

標(biāo)簽： 永磁同步電機(jī) 磁場分析磁鋼

上傳時間： 2013-06-23

上傳用戶：zhaoq123
永磁直流微電機(jī)可靠性及失效分析

永磁直流微電機(jī)作為一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器件，隨著永磁新材料的開發(fā)，得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。作為元器件，它的失效會關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的工作系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)作，所以微電機(jī)的壽命可靠性分析和失效研究顯得很重要，是準(zhǔn)確估計(jì)其相關(guān)復(fù)雜工程系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性的基礎(chǔ)。論文基于永磁直流微電機(jī)產(chǎn)品是大批量且生產(chǎn)過程處于嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制狀態(tài)下，而對其進(jìn)行可靠性及失效分析。由于在影響微電機(jī)壽命的因素中，有很多屬于隨機(jī)性因素，因此可結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)工具，來探討微電機(jī)失效分布函數(shù)的特征、類型和評價指標(biāo)。論文針對微電機(jī)的特征，把一般的可靠性、失效分布類型函數(shù)進(jìn)行整合、變換，運(yùn)用到了微電機(jī)的可靠性分析上。論文對微電機(jī)壽命可靠性及失效分析的數(shù)據(jù)處理也作了一些探討。具體包括三個方面的內(nèi)容：首先是根據(jù)試驗(yàn)測量結(jié)果，對預(yù)先假定的可靠性分布模式，即隨機(jī)變量分布規(guī)律進(jìn)行檢驗(yàn)(假設(shè)檢驗(yàn))的方法作了探討；其次是基于試驗(yàn)測量的樣本值，估計(jì)隨機(jī)分布參數(shù)的數(shù)值和推斷這種估計(jì)的誤差范圍(一定置信水平下)；再次是在預(yù)先根本不知道或不確定分布函數(shù)類型情形下，而根據(jù)壽命試驗(yàn)的測量數(shù)據(jù)結(jié)果，從中尋找出失效的分布特征，或者尋找出某一數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式，在某一確定精度下，運(yùn)用數(shù)值分析原理來逼近數(shù)據(jù)分布規(guī)律。還結(jié)合微電機(jī)壽命試驗(yàn)的結(jié)果，作了可靠性實(shí)例分析。論文還針對微電機(jī)失效的常見主要形式、狀態(tài)，對組成微電機(jī)的主要零部件從工程應(yīng)用角度作了系統(tǒng)分析。內(nèi)容包括結(jié)合個人護(hù)理應(yīng)用微電機(jī)的開發(fā)實(shí)例，建立了電刷振動分析模型，使用計(jì)算機(jī)軟件模擬分析技術(shù)和激光振動測試技術(shù)，對微電機(jī)電刷片振動作了模擬和實(shí)際測量的對比分析，探討了微電機(jī)電刷失效問題及改善、優(yōu)化途徑；運(yùn)用材料學(xué)分析方法系統(tǒng)地探索了杯士和換向器設(shè)計(jì)、材料選擇及失效問題；運(yùn)用可靠性理論對電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；并運(yùn)用設(shè)計(jì)編程的電磁場有限元軟件，對微電機(jī)電磁場進(jìn)行了模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)；樣機(jī)的實(shí)際測量結(jié)果和理論模擬基本吻合，并略為有所提高；還探討了微電機(jī)壽命改善和能力提高的方法。

標(biāo)簽： 直流微電機(jī) 可靠性失效分析

上傳時間： 2013-07-18

上傳用戶：龍飛艇
基于ARM的電網(wǎng)諧波檢測與分析系統(tǒng)的研究

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴(yán)重，極大地危害了電力設(shè)備的安全運(yùn)行。電網(wǎng)中的諧波成份非常復(fù)雜，因此諧波的檢測分析，是消除或降低諧波污染的前提。通過大量資料的收集、閱讀及相關(guān)技術(shù)的研究，本文分析了嵌入式系統(tǒng)在電力系統(tǒng)測控中的應(yīng)用優(yōu)勢，設(shè)計(jì)了以ARM7TDMI內(nèi)核處理器LPC2214為核心的電網(wǎng)諧波檢測分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)三相電壓、電流的諧波檢測與分析，包括電量數(shù)據(jù)采集和諧波分析兩個部分。詳細(xì)分析了諧波檢測分析系統(tǒng)的工作原理，明確了系統(tǒng)功能需求，對系統(tǒng)各模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過多路同步采集將電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，在處理器中完成數(shù)據(jù)倒序處理和快速傅立葉變換等相關(guān)的運(yùn)算處理工作，可以得到各次諧波含量。通過文中設(shè)計(jì)的硬件同步電路，可以準(zhǔn)確獲得電網(wǎng)信號三相電壓與電流周期，通過同步采樣的方法，消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)的誤差。結(jié)合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點(diǎn)，為了減小響應(yīng)時間，提高運(yùn)算速度，采用了實(shí)序列快速傅立葉變換對數(shù)據(jù)的整合運(yùn)算，即通過一次快速傅立葉變換運(yùn)算，完成各相電流與電壓兩組數(shù)據(jù)從時域到頻域的轉(zhuǎn)換，并分析得到頻域幅值和時域幅值之間的線性關(guān)系，避免了傅立葉反變換運(yùn)算，提高了運(yùn)算速度，實(shí)現(xiàn)諧波的準(zhǔn)確檢測。最后經(jīng)過樣機(jī)測試證明，本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)諧波檢測與分析系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、可靠的實(shí)現(xiàn)諧波含量的檢測與分析。

標(biāo)簽： ARM 電網(wǎng)諧波檢測分

上傳時間： 2013-07-10

上傳用戶：zfh920401
CCD圖像的顏色插值算法研究

論文研究了基于Bayer格式的CCD原始圖像的顏色插值算法，并將設(shè)計(jì)的改進(jìn)算法應(yīng)用到以FPGA為核心的圖像采集前端。出于對成本和體積的考慮，一般的數(shù)字圖像采集系統(tǒng)采用單片CCD或CMOS圖像傳感器，然后在感光表面覆蓋一層顏色濾波陣列(CFA)，經(jīng)過CFA后每個像素點(diǎn)只能獲得物理三基色(紅、綠、藍(lán))其中一種分量，形成馬賽克圖像。為了獲得全彩色圖像，就要利用周圍像素點(diǎn)的值近似地計(jì)算出被濾掉的顏色分量，稱這個過程為顏色插值。由于當(dāng)前對圖像采集系統(tǒng)的實(shí)時性要求越來越高，業(yè)內(nèi)已經(jīng)開始廣泛采用FPGA來進(jìn)行圖像處理，充分發(fā)揮硬件并行運(yùn)算的速度優(yōu)勢，以求在處理速度和成像質(zhì)量兩方面均達(dá)到滿意的效果。。主要的工作內(nèi)容如下: 　　本文首先介紹了彩色濾波陣列、圖像色彩恢復(fù)和插值算法的概念，然后分析和研究了當(dāng)下常用的顏色插值算法，如雙線性插值算法、加權(quán)系數(shù)法等等，指出了各個算法的特點(diǎn)和不足；接下來針對硬件系統(tǒng)并行運(yùn)算的特性和實(shí)時性處理的要求，結(jié)合其中兩種算法的思路設(shè)計(jì)了適用于硬件的改進(jìn)算法，該算法主要引入了方向標(biāo)志位的概念以及平滑的邊界仲裁法則來檢測邊界，借鑒利用梯度的三角函數(shù)關(guān)系來判斷邊界方向，通過簡化且適用于硬件的方法計(jì)算加權(quán)系數(shù)，從而選擇合適的方向進(jìn)行插值。　　在介紹了FPGA用于圖像處理的優(yōu)勢后，針對FPGA的特點(diǎn)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了本文算法的軟件實(shí)現(xiàn)過程及所使用到的關(guān)鍵技術(shù)；文章設(shè)計(jì)了一個以FPGA為核心的前端圖像采集平臺，并將改進(jìn)插值算法應(yīng)用到整個系統(tǒng)當(dāng)中。詳細(xì)分析了采集前端的硬件需求，討論了核心芯片的選型和硬件平臺設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)，完成了印制電路板的制作。　　文章通過MATLAB仿真得到了量化的性能評估數(shù)據(jù)，并選取幾種算法在硬件平臺上運(yùn)行，得到了實(shí)驗(yàn)圖片。最后結(jié)合圖片的視覺效果和仿真數(shù)據(jù)對幾種不同算法的效果進(jìn)行了評估和比較，證明改進(jìn)的算法對圖像質(zhì)量有所增強(qiáng)，取得了良好的效果。

標(biāo)簽： CCD 圖像插值算法研究

上傳時間： 2013-06-11

上傳用戶：it男一枚
小波閾值去噪法在MEMS陀螺儀信號降噪中的應(yīng)用

· 摘要：通過分析小波分析法中的閾值去噪算法的原理,根據(jù)MEMS陀螺儀信號漂移的數(shù)學(xué)模型,采用了基于小波閾值去噪法對MEMS陀螺儀的輸出進(jìn)行實(shí)時消噪處理.并將該算法應(yīng)用到基于DSP的某MEMS陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)后對系統(tǒng)的MEMS陀螺儀進(jìn)行零漂試驗(yàn).通過整個系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)果分析,使用小波閾值去噪法對抑制MEMS陀螺儀零漂,改善MEMS陀螺儀的零偏穩(wěn)定性具有很好的效果,肯定了小波閾值去

標(biāo)簽： MEMS 小波閾值去噪信號降噪

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：xiehao13
基于小波分析的脈搏波信號處理

對脈搏波信號進(jìn)行分析之前，對信號的去噪非常重要，本論文利用Mallat算法對脈搏波信號進(jìn)行多分辨分析和去噪，分別對閾值法、平移不變量法、模極大值法的降噪原理進(jìn)行分析，通過大量實(shí)驗(yàn)對比，比較了它們在處理脈搏波信號方面的優(yōu)缺點(diǎn)。通過對一段含噪脈搏波信號降噪，得到了滿意的去噪效果。

標(biāo)簽： 小波分析信號處理脈搏波

上傳時間： 2013-10-20

上傳用戶：lmq0059
小波分析在信號降噪中的應(yīng)用

針對信號檢測中經(jīng)常存在的噪聲污染問題，利用小波分解之后可以在各個層次選擇閾值，對噪聲成分進(jìn)行抑制，手段更加靈活。本文介紹了小波變換的一般理論以及在信號降噪中的應(yīng)用，分析了被噪聲污染后的信號的特性；利用MATLAB軟件進(jìn)行了信號降噪的模擬仿真實(shí)驗(yàn)并在降噪光滑性和相似性兩個方面體現(xiàn)出小波變換的優(yōu)勢。本文分別使用了不同類型的小波和相同類型小波下不同閾值對信號進(jìn)行了降噪．仿真結(jié)果表明小波變換具有良好降噪的效果。

標(biāo)簽： 小波分析信號降噪中的應(yīng)用

上傳時間： 2013-10-19

上傳用戶：alex wang
基于Multisim的高通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真分析

高通濾波為實(shí)現(xiàn)高頻信號能正常通過，而低于設(shè)定臨界值的低頻信號則被阻隔、減弱。但是阻隔、減弱的幅度則會依據(jù)不同的頻率以及不同的濾波程序而改變。文中闡述了對電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)推導(dǎo)分析及電路性能的要求，并利用Multisim仿真軟件對其頻幅特性的分析進(jìn)行。

標(biāo)簽： Multisim 高通濾波器仿真分析

上傳時間： 2013-11-08

上傳用戶：liufei

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