火車模型 基于NRMA DCC協(xié)議的數(shù)碼控制器
標簽: DCC 火車 模型 控制電路圖
上傳時間: 2013-07-13
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在傳統(tǒng)的電力電子電路中,DC/DC變換器通常采用模擬電路實現(xiàn)電壓或電流的控制。數(shù)字控制與模擬控制相比,有著顯著的優(yōu)點,數(shù)字控制可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制策略,同時大大提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性,并易于實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。但目前數(shù)字控制基本上限于電力傳動領(lǐng)域,DC/DC變換器由于其開關(guān)頻率較高,一般其外圍功能由DSP或微處理器完成,而控制的核心,如PWM發(fā)生等大多采用專用控制芯片實現(xiàn)。FPGA由于其快速性、靈活性及保密性等優(yōu)點,近年來在數(shù)字控制領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。基于FPGA的DC/DC變換器是電力電子領(lǐng)域重要的研究方向之一。本文研究了同步Buck變換器的建模、設(shè)計及仿真,采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA開發(fā)板實現(xiàn)了Buck變換器的全數(shù)字控制。 論文首先從Buck變換器的理論分析入手,根據(jù)它的物理特性,研究了該變換器的狀態(tài)空間平均模型和小信號分析。為了獲得高性能的開關(guān)電源,提出并分析了混雜模型設(shè)計方案,然后進行了控制器設(shè)計。并采用MATLAB/SIMULINK建立了同步Buck電路的仿真模型,并進行仿真研究。浮點仿真的運算精度與溢出問題,影響了仿真的精度。為了克服這些不足,作者采用了定點仿真方法,得到了滿意的仿真結(jié)果。論文還著重論述了開關(guān)電源的數(shù)字控制器部分,數(shù)字控制器一般由三個主要功能模塊組成:模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字脈寬調(diào)制器(Digital PulseWidth Modulation:DPWM)和數(shù)字補償器。文中重點研究了DPWM和數(shù)字補償器,闡述了目前高頻數(shù)字控制變換器中存在的主要問題,特別是高頻狀態(tài)下DPWM分辨率較低,影響控制精度,甚至引起極限環(huán)(Limit Cycling)現(xiàn)象,對DPWM分辨率的提高與系統(tǒng)硬件工作頻率之間的矛盾、DPWM分辨率與A/D分辨率之間的關(guān)系等問題作了全面深入的分析。論文提出了一種新的提高DPWM分辨率的方法,該方法在不提高系統(tǒng)硬件頻率的前提下,采用軟件使DPWM的分辨率大大提高。作者還設(shè)計了兩種數(shù)字補償器,并進行了分析比較,選擇了合適的補償算法,達到了改善系統(tǒng)性能的目的。 設(shè)計完成后,作者使用ISE 9.1i軟件進行了FPGA實現(xiàn)的前、后仿真,驗證了所提出理論及控制算法的正確性。作者完成了Buck電路的硬件制作及基于FPGA的軟件設(shè)計,采用32MHz的硬件晶振實現(xiàn)了11-bit的DPWM分辨率,開關(guān)頻率達到1MHz,得到了滿意的系統(tǒng)性能,論文最后給出了仿真和實驗結(jié)果。
標簽: FPGA DCDC 高頻 數(shù)字
上傳時間: 2013-07-23
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一種可用于超小型模型的舵機,只有0.5cm*0.5cm大小,希望對于想動手的人有些幫助
標簽: 模型 電磁
上傳時間: 2013-07-07
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光電子器件模型與OEIC模擬 作者:陳維友;楊樹人;劉式墉 本書是作者多年來在光電子器件電路模型和光電集成回路計算機輔助分析研究方面的工作總結(jié)。
標簽: OEIC 光電子器件 模型 模擬
上傳時間: 2013-04-24
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當(dāng)今電子系統(tǒng)的設(shè)計是以大規(guī)模FPGA為物理載體的系統(tǒng)芯片的設(shè)計,基于FPGA的片上系統(tǒng)可稱為可編程片上系統(tǒng)(SOPC)。SOPC的設(shè)計是以知識產(chǎn)權(quán)核(IPCore)為基礎(chǔ),以硬件描述語言為主要設(shè)計手段,借助以計算機為平臺的EDA工具進行的。 本文在介紹了FPGA與SOPC相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,給出了SOPC技術(shù)開發(fā)調(diào)制解調(diào)器的方案。在分析設(shè)計軟件Matlab/DSP(Digital Signal Processing)。builder以及Quartus Ⅱ開發(fā)軟件進行SOPC(System On a Programmable Chip)設(shè)計流程后,依據(jù)調(diào)制解調(diào)算法提出了一種基于DSP Builder調(diào)制解調(diào)器的SOPC實現(xiàn)方案,模塊化的設(shè)計方法大大縮短了調(diào)制解調(diào)器的開發(fā)周期。 在SOPC技術(shù)開發(fā)調(diào)制解調(diào)器的過程中,用MATLAB/Simulink的圖形方式調(diào)用Altera DSP Builder和其他Simulink庫中的圖形模塊(Block)進行系統(tǒng)建模,在Simulink中仿真通過后,利用DSP Builder將Simulink的模型文件(.mdl)轉(zhuǎn)化成通用的硬件描述語言VHDL文件,從而避免了VHDL語言手動編寫系統(tǒng)的煩瑣過程,將精力集中于算法的優(yōu)化上。 基于DSP Builder的開發(fā)功能,調(diào)制解調(diào)器電路中的低通濾波器可直接調(diào)用FIRIP Core,進一步提高了開發(fā)效率。 在進行編譯、仿真調(diào)試成功后,經(jīng)過QuartusⅡ?qū)⒕幾g生成的編程文件下載到ALTERA公司Cyclone Ⅱ系列的FPGA芯片EP2C5F256C6,完成器件編程,從而給出了一種調(diào)制解調(diào)器的SOPC系統(tǒng)實現(xiàn)方案。
標簽: FPGA 調(diào)制解調(diào)器
上傳時間: 2013-05-28
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半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ) 電子入門到精通
標簽: 半導(dǎo)體器件 物理
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在超深亞微米技術(shù)工藝下,布局成為超大規(guī)模集成電路物理設(shè)計中至關(guān)重要的一步。由于現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programable Gate Array,F(xiàn)PGA)布線資源的預(yù)先確定性,使得FPGA的布局更為重要。本文以建立高性能、低擁擠的布局為目標,從FPGA芯片結(jié)構(gòu)和布局算法兩方面進行了深入研究。論文提出了一種通用的層次式FPGA(HFPGA)結(jié)構(gòu)模型及布局模型,并且給出了該模型的數(shù)學(xué)計算公式;提出將元件之間的層次距離轉(zhuǎn)化為線長的方法,實現(xiàn)了基于線網(wǎng)模型的高精度布局算法:提出利用矩形的對角線元件之間層次來代替線長,從而達到優(yōu)化線長的同時提高布通率的快速布局算法。實驗結(jié)果表明,兩種算法均在北卡羅來納微電子中心(MCNC)學(xué)術(shù)芯片測試案例上取得了較理想的布局實驗效果,為下一步的布線工作建立了良好的基礎(chǔ)接口,并且完成了初始布線的工作。本FPGA結(jié)構(gòu)模型的提出和布局算法的實現(xiàn)也都為工業(yè)界提供了借鑒價值。
標簽: FPGA 驅(qū)動 布局 算法研究
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現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是一種可實現(xiàn)多層次邏輯器件。基于SRAM的FPGA結(jié)構(gòu)由邏輯單元陣列來實現(xiàn)所需要的邏輯函數(shù)。FPGA中,互連線資源是預(yù)先定制的,這些資源是由各種長度的可分割金屬線,緩沖器和.MOS管實現(xiàn)的,所以相對于ASIC中互連線所占用的面積更大。為了節(jié)省芯片面積,一般都采用單個MOS晶體管來連接邏輯資源。MOS晶體管的導(dǎo)通電阻可以達到千歐量級,可分割金屬線段的電阻相對于MOS管來說是可以忽略的,然而它和地之間的電容達到了0.1pf[1]。為了評估FPGA的性能,用HSPICE仿真模型雖可以獲得非常精確的結(jié)果,但是基于此模型需要花費太多的時間。這在基于時序驅(qū)動的工藝映射和布局布線以及靜態(tài)時序分析中都是不可行的。于是,非常迫切地需要一種快速而精確的模型。 FPGA中連接盒、開關(guān)盒都是由MOS管組成的。FPGA中的時延很大部分取決于互連,而MOS傳輸晶體管在互連中又占了很大的比重。所以對于MOS管的建模對FPGA時延估算有很大的影響意義。對于MOS管,Muhammad[15]采用導(dǎo)通電阻來代替MOS管,然后用。Elmore[3]時延和Rubinstein[4]時延模型估算互連時延。Elmore時延用電路的一階矩來近似信號到達最大值50%時的時延,而Rubinstein也是通過計算電路的一階矩估算時延的上下邊界來估算電路的時延,然而他們都是用來計算RC互連時延。傳輸管是非線性器件,所以沒有一個固定的電阻,這就造成了Elmore時延和Rubinstein時延模型的過于近似的估算,對整體評估FPGA的性能帶來負面因素。 本論文提出快速而精確的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA中的互連資源MOS傳輸管時延模型。首先從階躍信號推導(dǎo)出適合50%時延的等效電阻模型,然后在斜坡輸入的時候,給出斜坡輸入時的時延模型,并且給出等效電容的計算方法。結(jié)果驗證了我們精確的時延模型在時間上的開銷少的性能。 在島型FPGA中,單個傳輸管能夠被用來作為互連線和互連線之間的連接,或者互連線和管腳之間的連接,如VPR把互連線和管腳作為布線資源,管腳只能單獨作為輸入或者輸出管腳,以致于它們不是一個線網(wǎng)的起點就是線網(wǎng)的終點。而這恰恰忽略了管腳實際在物理上可以作為互連線來使用的情況(VPR認為dogleg現(xiàn)象本身對性能提高不多)。本論文通過對dogleg現(xiàn)象進行了探索,并驗證了在使用SUBSET開關(guān)盒的情況下,dogleg能提高FPGA的布通率。
標簽: FPGA 布線 法的研究
上傳時間: 2013-07-24
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給出了SG3525的兩種宏模型,以及如何建模!
標簽: 3525 PWM SG 控制器
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模型區(qū)域土地利用變化,協(xié)調(diào)土地利用需求與布局。
標簽: clue-s 模型
上傳時間: 2013-06-22
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