作為一種全新的探測技術，激光雷達已廣泛應用于大氣、陸地、海洋探測、空中交會對接、偵察成像、化學試劑探測等領域。與傳統(tǒng)雷達技術相比，激光雷達是一種通過發(fā)射特定波長的激光，處理并分析回波信號，實現(xiàn)目標探測的技術，具有高測量精度、精細的時間和空間分辨率，以及極大的探測距離等優(yōu)點，目前已成為一種重要的探測手段。激光雷達探測系統(tǒng)需采用硬件電路實現(xiàn)系統(tǒng)的控制以及回波信號的處理、分析，從而實現(xiàn)目標距離、速度、姿態(tài)等參數(shù)的測量，因此研制高速、高精度、性能穩(wěn)定、性價比高、保密性強的處理電路，對提升激光雷達探測系統(tǒng)的整體性能有著十分重要的意義。 激光雷達系統(tǒng)控制及信號處理電路有多種實現(xiàn)方案，傳統(tǒng)的MCU實現(xiàn)方案較為普遍，但受線程的帶寬限制，且難以提高系統(tǒng)的精度與復雜性；采用 FPGA、ARM或DSP實現(xiàn)信號處理架構，一定程度上提高了系統(tǒng)的帶寬與復雜度，但成本較高，功耗較大，且開發(fā)周期較長。針對目前激光目標探測系統(tǒng)中，對系統(tǒng)控制復雜度，信號處理實時性，整體性能與功耗等要求，論文提出了一種基于 CPLD與MCU架構的電路改進方案。該方案采用高速并行的現(xiàn)場可編程PLD器件，完成相關電路的控制與回波信號的實時處理、分析；同時選用線程處理優(yōu)勢較強的MCU，實現(xiàn)相關信號的控制與高速串口的收發(fā)，完成PC軟件終端的通信。 本文結合所提出的基于 CPLD與 MCU架構的硬件電路設計方案，選用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N，以及宏晶科技公司的增強型單片機STC12LE5A60S2，實現(xiàn)了激光雷達系統(tǒng)控制及信號處理等功能。文中詳細介紹了實驗系統(tǒng)的設備資源與硬件電路的模塊化設計，完成了相關外設的驅動控制，并采用 CPLD與 MCU完成了回波信號的采集、處理與分析，最終通過與所設計PC軟件終端的通信，實現(xiàn)與硬件電路板的實時數(shù)據(jù)上傳。 目前板卡在100MHz主頻下工作，可完成10kHz激光器的觸發(fā)，并行實現(xiàn)回波信號的實時處理與分析，以及921600波特率下的高速串口通信。結合激光雷達實驗系統(tǒng)，多次進行硬件電路的測試與實驗，表明本文設計的激光雷達系統(tǒng)控制及信號處理硬件電路功能正常，性能穩(wěn)定，且功耗低，保密性強，符合設計的需求，實驗證明本文所提出方案的具有一定的可...
上傳時間： 2022-05-28
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0.1設計的目的和意義鍋爐燒水產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，蒸汽溫度可以達到1000多度，用這樣的蒸汽可以用來消毒，煮飯，燒開水等。現(xiàn)在學校，工廠的食堂燒水做飯就是用鍋爐燒水產(chǎn)生的蒸汽做的。鍋爐汽包水位控制是維持鍋筒水位在允許的范圍內，使鍋爐的給水量適應鍋爐的蒸發(fā)量。由于鍋爐的水位同時受到鍋好側和氣輪機側的影響，因此，當鍋爐負荷變化或氣輪機用汽量變化時，通過給水調節(jié)系統(tǒng)保持鍋爐的水位正常是保證鍋爐和氣輪機安全運行的重要條件。水位過高或過低，都是不允許的。水位過高會影響汽水分離器的正常工作，嚴重時會導致蒸汽帶水增加，使過熱器管壁和氣輪機葉片結垢，造成事故；鍋爐出口蒸汽帶水過多還會使過熱蒸汽溫度產(chǎn)生急劇變化。水位過低，則會破壞正常水循環(huán)，危及水冷壁受熱面的安全。一般要求鍋筒水位維持。在水位控制系統(tǒng)中，主要采用“三沖量控制”方案來實現(xiàn)鍋爐汽包水位控制更是重ф之?.本設計是通過了解了鍋爐汽包水位控制的發(fā)展并在具體分析 動、靜特性的基礎上從單沖量控制到雙沖量控制最后到三沖量控制的設計方案中擇優(yōu)選擇了“三沖量”控制，具體的方案設計存在的優(yōu)缺點詳見下文解析。0.2應解決的主要問題2ns本設計主要解決傳感器的選擇（溫度，壓力，水位），輸出道的設計和軟件程序的設計。其所能達到的技術指標為：（1）可以對鍋爐水位，蒸汽量和給水量分別買集（2）通過單片機控制，使鍋爐汽包水位維持在正常的范圍內（3）只有鍵盤顯示功能（4）具有報警功能當水位超過上限或下限時，能及時報警，
標簽： 水位控制系統(tǒng)
上傳時間： 2022-05-30
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摘要：隨著人們生活水平的提高，各種熱水器的使用已相當普及。與之相配套的控制儀也相繼問世。然而目前市場上的各種熱水器控制電路還與理想要求相差甚遠。消費者需要真正的“自動”控制，以實現(xiàn)使用的最簡單化。就像家用電視機、電冰箱一樣，按通電源、設定完畢這么簡單就可以了。本次畢業(yè)設計運用AT89C51單片機設計了一種自動控制電路，該電路用于太陽能熱水器，能實現(xiàn)在用水時，若水位不夠可以自動供水，若日曬水溫達不到設定值，則電加熱自動補溫。從而實現(xiàn)了熱水器的自動及節(jié)能。太陽能熱水器自動控制硬件電路，輔以相應的軟件設計，來實現(xiàn)溫度和水位參數(shù)的實時顯示，而且具有溫度設定、水位設定與控制功能，停電后再來電時也不用重新設定，具有故障報警和故障自處理功能，良好的穩(wěn)定性和抗干擾性能。實驗結果表明，本次系統(tǒng)設計合理，工作穩(wěn)定可靠、溫度測量精度高。同時給出了溫度測量系統(tǒng)的硬件結構和軟件設計當前能源緊缺，用電緊張，太陽能是綠色能源，得到廣大用戶的喜愛。使用太陽能熱水器時存在的問題：不可缺水，空曬情況下上水會爆炸；春、秋天，水溫升高蒸發(fā)，造成熱能損失；冬天水溫不夠，須用電等等。采用太陽能熱水器智能儀（儀稱太陽能熱水器水溫水位測控儀），能解決上述問題。使用戶省心，使用方便，智能運行，用戶不必作任何操作。太陽能是一種低密度、間歇性、空間分布不斷變化的能源，與常規(guī)能源有很大的區(qū)別，這就對太陽能的收集和利用提出了較高的要求。在太陽能熱利用中，為了得到中高溫熱能，必須使集熱器從日出到日落跟蹤太陽，而在太陽能光電中，相同條件下，自動跟蹤發(fā)電設備要比固定發(fā)電設備的發(fā)電量提高35%，成本下降25%，因此在太陽能利用中，進行跟蹤裝置的控制方式進行研究是一項很有意義的工作。
上傳時間： 2022-05-30
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引言伺服電機屬于一類控制電機，分為直流伺服電機和交流伺服電機兩種。由于交流伺服電機具有體積小、重量輕、大轉矩輸出、低慣量和良好的控制性能等優(yōu)點，故被廣泛地應用于自動控制系統(tǒng)和自動檢測系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件，將控制電信號轉換為轉軸的機械轉動，由于伺服電機定位精度相當高，現(xiàn)代位置控制系統(tǒng)已越來越多地采用以交流伺服電機為主要部件的位置控制系統(tǒng)，本文的設計也正是用于噴印機的位置控制系統(tǒng)之中。1總體設計方案本控制系統(tǒng)選用松下MSMA082AIC型交流伺服電機，通過以單片機控制器實現(xiàn)對伺服電機的控制。同服電機的控制方式主要有位置控制、速度控制兩種，為了提高其帶動噴頭運行的平穩(wěn)性，選用了速度控制方式實現(xiàn)對伺服電機的控制，以利用伺服電機系統(tǒng)自帶的s型曲線控制模型，達到理想的控制效果。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示，其中單片機控制器向伺服驅動器輸出控制信號，再通過伺服驅動器驅動伺服電機按要求動作，同時，控制器接收固定在祠服電機轉軸上的光電編碼盤隨著電機轉動而產(chǎn)生的反饋脈沖信號，以實現(xiàn)對伺服電機帶動的噴頭運行位置的檢測控制，形成團環(huán)控制系統(tǒng)。為了實現(xiàn)對噴印位置的精確控制，所以選用了分辨率為2000p/r的光電編碼盤作位置傳感單元，將伺服電機轉軸的轉角位置變換成電脈沖信號，以供單片機控制器對噴印位置進行跟蹤控制。
上傳時間： 2022-06-01
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#define PI (3.14159265)// 度數(shù)表示的角速度*1000#define MDPS (70)// 弧度表示的角速度#define RADPS ((float)MDPS*PI/180000)// 每個查詢周期改變的角度#define RADPT (RADPS/(-100))// 平衡的角度范圍；+-60度(由于角度計算采用一階展開，實際值約為46度)#define ANGLE_RANGE_MAX (60*PI/180)#define ANGLE_RANGE_MIN (-60*PI/180)// 全局變量pid_s sPID; // PID控制參數(shù)結構體float radian_filted=0; // 濾波后的弧度accelerometer_s acc; // 加速度結構體，包含3維變量gyroscope_s gyr; // 角速度結構體，包含3維變量int speed=0, distance=0; // 小車移動的速度，距離int tick_flag = 0; // 定時中斷標志int pwm_speed = 0; // 電機pwm控制的偏置值，兩個電機的大小、正負相同，使小車以一定的速度前進int pwm_turn = 0; // 電機pwm控制的差異值，兩個電機的大小相同，正負相反，使小車左、右轉向float angle_balance = 0; // 小車的平衡角度。由于小車重心的偏移，小車的平衡角度不一定是radian_filted為零的時候
上傳時間： 2022-06-01
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超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域，其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變?yōu)闄C械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載，因此換能器與發(fā)生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態(tài)。串聯(lián)匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分，因此應用較為廣泛。但是環(huán)境溫度或元件老化等原因會導致?lián)Q能器的諧振頻率發(fā)生漂移，使諧振系統(tǒng)失諧。傳統(tǒng)的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統(tǒng)整體電壓電流同頻同相，由于工作頻率改變了而匹配電感不變，此時換能器內部動態(tài)支路工作在非諧振狀態(tài)，導致?lián)Q能器功率損耗和發(fā)熱，致使輸出能量大幅度下降甚至停振，在實際應用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調節(jié)逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統(tǒng)工作在最高效能狀態(tài)。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數(shù)存在的缺點，本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數(shù)學模型，證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規(guī)律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態(tài)選擇換能器匹配電感的方法。經(jīng)過分析比較，選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感，通過改變電抗控制度調節(jié)電抗值。并給出了實現(xiàn)這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現(xiàn)這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現(xiàn)電抗值隨電抗控制度線性無級可調，由于該電抗器輸出正弦波，理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略，穩(wěn)態(tài)時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態(tài)時，逐步修改匹配電抗大小，搜索輸出電流的最大值，再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現(xiàn)功率連續(xù)可調。該超聲波換能系統(tǒng)能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發(fā)生漂移系統(tǒng)仍能保持工作在最佳狀態(tài)，具有實際應用價值。
標簽： 動態(tài)匹配換能器 超聲波電源
上傳時間： 2022-06-18
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本文開展的主要工作如下：1，設計實現(xiàn)了可通過藍牙、語音和Wi-Fi三種方式控制的智能家居電源開關控制器。設計了元器件電路、PCB線路和Android UI界面，可應用于Android手機、平板、藍牙程式實施進程控制，改變了傳統(tǒng)家居布線模式，可免開關布線，也可相容已有線路布局，還可與各種智能家庭系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接。借助熱成像實驗測試了環(huán)境溫度對該控制器的影響，并對控制器的性能做了全面的分析和研究。2基于穩(wěn)定性、安全性、易于擴展及便于施工的原則，規(guī)劃了整個智能家居終端控制系統(tǒng)的通信協(xié)議和組網(wǎng)方式，選用支持OpenWrt系統(tǒng)的哦耶路由器改裝成中控智能家庭網(wǎng)關。以CO傳感器監(jiān)控報警為例，實驗驗證了整個系統(tǒng)的可行性。3本文使用藍牙組網(wǎng)，相對于ZigBee功耗更低。在消費電子領域，藍牙具有更多優(yōu)勢，也得到了越來越多的青睞。隨著藍牙自組網(wǎng)技術（BLE Mesh）的發(fā)布，進一步規(guī)范了基于IPv6數(shù)據(jù)包的交換設備間的藍牙通信，克服了短距離通信和限制通信拓撲結構的缺陷，可免疫電磁干擾。藍牙的另一大優(yōu)勢就是可直接與手機連接，必將成為近程通信發(fā)展的主要方向。注：本文第三章電源開關控制器是獨立開發(fā)準備投放市場的產(chǎn)品，后來和藍牙CSR廠商有合作，其提供了CSR1010藍牙芯片及開發(fā)API，所以在架構整個智能家居終端控制系統(tǒng)時，整個系統(tǒng)內所選用的藍牙芯片都用的是廠商提供的CSR1010芯片，組建BLE mesh網(wǎng)絡。
上傳時間： 2022-06-23
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CCD（電荷耦合器件）的基本功能是將光學圖像信號轉變成一維以時間為變量的電壓信號，廣泛的應用于元件尺寸測量以及位置檢測系統(tǒng)中。本課題背景是利用CCD檢測帶材邊緣的位置信息，為后續(xù)的控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。在帶鋼軋制現(xiàn)場，光照強度浮動因數(shù)很多：例如，光源受污染；給光源供電的電壓波動等都會造成光照條件的改變，影響測量的準確性，不利于提高系統(tǒng)的信噪比l。為了提高系統(tǒng)的測量精度和抗干擾性，需要實時改變CCD的光積分時間以補償現(xiàn)場環(huán)境的影響。本文以TCD1501D型CCD芯片為例，分析了芯片的工作過程和驅動芯片的各個信號的要求，闡述了CCD驅動電路自適應的實現(xiàn)，最后給出了系統(tǒng)仿真結果。1TCD1501D型CCD的工作原理和驅動時序的產(chǎn)生1.1TCD1501D芯片的介紹TCDI501D4是一種高靈敏度、低暗電流、5000像元且內置采樣保持電路的線陣CCD圖像傳感器。
上傳時間： 2022-06-23
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本論文主要研究自激式RF電源的功率控制，主要分為七個部分：第部分主要介紹ICP儀器的發(fā)展歷史、RF電源的主流技術路線及國內外研究現(xiàn)狀，指出了存在的部分問題，確立了本文研究主題。第二部分簡介了ICP儀器的系統(tǒng)結構，重點介紹等離子炬光源以及自激式RF電源。首先從系統(tǒng)的角度介紹了ICP儀器的組成及工作原理，然后對等離子矩光源的產(chǎn)生條件及生成機理作了說明，并且對其在點火過程中表現(xiàn)的負載特性作了分析，最后從ICP儀器的分析性能方面說明了它對RF電源的設計要求，明確RF電源的設計指標。第三部分詳細介紹了自激式RF電源的實現(xiàn)原理。按照信號流向首先介紹了作為跟蹤等離子矩特性的振蕩源——鎖相環(huán)的原理，分別對其中的鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和驅動電路等做了詳細介紹。然后介紹了高頻功率放大器的原理，確定了主要元件參數(shù)，并介紹了適用于自激式RF電源的電路結構。最后對阻抗匹配原理作了介紹，并重點介紹了集中參數(shù)元件匹配網(wǎng)絡。第四部分詳細介紹了本文所做的設計工作，包含軟硬件設計。這部分仍然是按信號流向作說明，根據(jù)自激式RF電源的結構特點，針對這幾部分選擇合適的電路結構、元件參數(shù)等設計完成鎖相環(huán)路、高效率E類推挽功率放大電路以及阻抗匹配網(wǎng)絡。除此之外，還包括電路中的主要信號采樣與檢測、熱設計、電磁兼容設計以及軟件部分的設計說明。第五部分對本文采取的功率控制流程與策略作詳細說明，介紹了如何通過改善控制流程和控制策略以提高RF電源性能。第六部分對所設計的RF電源進行了測試，表明本設計達到了預定的設計指標，說明此方法的可行性與實用性，并且分析了等離子炬的負載變化過程，對RF電源的設計提供了有益的參考。第七部分作了全文總結與展望。所設計RF電源成功點燃等離子炬，期間通過對RF電源的測試，并在ICP-AES整機上進行了系統(tǒng)驗證，測試證明所設計的自激式RF電源與同類電源相比性能有所提升。
上傳時間： 2022-06-23
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[導讀]從能耗角度來看，消費類電子產(chǎn)品和工業(yè)設備從傳統(tǒng)的AC馬達過渡到體積更小、更為高效的BLDC馬達具有重大意義，但設計BLDC控制算法的復雜性阻止了工程師們實現(xiàn)這種過渡的積極性。關鍵詞：馬達設計FOCBLDC控制技術從手機中的小型振動馬達到家用洗衣機和空調中使用的更復雜的馬達，馬達已成為消費領域中的日常裝置。馬達同樣也是工業(yè)領域中的一個重要組成部分，在很多應用中廣泛運用，如驅動風扇、泵等各種機械設備。這些馬達的能量消耗是非常巨大的：研究表明，僅在中國，馬達所消耗的能源占工業(yè)總能耗的60%至70%，其中風扇和泵所消耗的能源占中國整體功耗的近四分之一。盡管這個數(shù)字在其他國家可能沒那么高，但降低電子系統(tǒng)中的馬達能耗已在全球成為必須優(yōu)先考慮的議題。一個多世紀以來，傳統(tǒng)的交流（AC）馬達已被廣泛使用。交流馬達是設計最簡單的感應馬達，但他們卻造成了大量能源的浪費。這是因為交流馬達只輸出恒定速度，不能隨工作條件的變化進行自適應。現(xiàn)在已有一些調節(jié)交流馬達速度的簡單方法（例如，可以提供三種速度選擇的標準家用風扇），但這些方法的應用范圍有限，而且難以轉移到更為復雜的系統(tǒng)。
上傳時間： 2022-06-25
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