本論文針對(duì)6kV/400kW三相異步電動(dòng)機(jī)的中壓變頻器試驗(yàn)裝置,從分析目前中壓變頻器常用的主回路拓?fù)淙胧郑敿?xì)闡述并分析了本文研究的單元串聯(lián)型中壓變頻器控制系統(tǒng)。 本文首先從理論上分析了多單元串聯(lián)型中壓變頻器脈寬控制原理。然后,把一種高性能的V/f控制方案引入中壓變頻器控制系統(tǒng)。通過(guò)矢量補(bǔ)償定子壓降,進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償和對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行限制控制,實(shí)現(xiàn)了具有很好的低頻性能并具有防“跳閘”等功能的V/f控制方案。 同時(shí),本文將Siemens公司通用變頻器的時(shí)隙、連接紙的概念運(yùn)用到中壓變頻器控制領(lǐng)域。增加了系統(tǒng)的可變性,自由性和方便性。設(shè)計(jì)了具有系統(tǒng)組態(tài)功能的模塊化軟件,其中著重對(duì)控制軟件中的幾個(gè)重要功能進(jìn)行了分析討論。這些重要功能模塊有:控制字和狀態(tài)字、順序控制、V/f曲線、給定積分器、基于電壓補(bǔ)償?shù)妮敵鲎詣?dòng)穩(wěn)壓算法、通訊功能等。 中壓變頻器在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)為6kV/22kW試驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)際設(shè)計(jì)為6kV/400kW的變頻系統(tǒng)裝置。本文給出了實(shí)驗(yàn)室調(diào)試結(jié)果及分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該中壓變頻器能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
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本文以電機(jī)控制DSPTMS320LF2407為核心,結(jié)合相關(guān)外圍電路,運(yùn)用新型SVPWM控制方法,設(shè)計(jì)電梯專用變頻器。為了達(dá)到電梯專用變頻器大轉(zhuǎn)矩、高性能的要求,在硬件上提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、抗干擾性和高精度性;在軟件上采用新型SVPWM控制方法,以消除死區(qū)的負(fù)面影響,另外單神經(jīng)元PID控制器應(yīng)用于速度環(huán),對(duì)速度的調(diào)節(jié)作用有明顯改善。通過(guò)軟硬件結(jié)合的方式,改善電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩,使電梯控制系統(tǒng)的性能得到提高。 系統(tǒng)主電路主要由三部分組成:整流部分、中間濾波部分和逆變部分,分別用6RI75G-160整流橋模塊、電解電容電路和7MBP50RA120IPM模塊實(shí)現(xiàn)。并設(shè)計(jì)有起動(dòng)時(shí)防止沖擊電流的保護(hù)電路,以及防止過(guò)壓、欠壓的保護(hù)電路。其中,對(duì)逆變模塊IPM的驅(qū)動(dòng)控制是控制電路的核心,也是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要部分。控制電路以DSP為核心,由IPM驅(qū)動(dòng)隔離控制電路、轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路、電源電路、顯示電路和鍵盤(pán)電路組成。對(duì)IPM驅(qū)動(dòng)、隔離、控制的效果,直接影響系統(tǒng)的性能,反映了變頻器的性能,所以這部分是改善變頻器性能的關(guān)鍵部分。另外,本課題擬定的被控對(duì)象是永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM),要對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)SVPWM控制,依賴于轉(zhuǎn)子位置的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)檢測(cè),只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)正確的矢量變換,準(zhǔn)確的輸出PWM脈沖,使合成矢量的方向與磁場(chǎng)方向保持實(shí)時(shí)的垂直,達(dá)到良好的控制性能,因此,轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)是提高變頻器性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 系統(tǒng)采用的控制方式是SVPWM控制。本文從SVPWM原理入手,分析了死區(qū)時(shí)間對(duì)SVPWM控制的負(fù)面作用,采用了一種新型SVPWM控制方法,它將SVPWM的180度導(dǎo)通型和120度導(dǎo)通型結(jié)合起來(lái),從而達(dá)到既可以消除死區(qū)影響,又可以提高電源利用率的目的。另外,在速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),采用單神經(jīng)元PID控制器,通過(guò)反復(fù)的仿真證明,在調(diào)速比不是很大的情況下,其對(duì)速度環(huán)的調(diào)節(jié)作用明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制器。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,系統(tǒng)基本上達(dá)到高性能的控制要求,適合于電梯控制系統(tǒng)。
上傳時(shí)間: 2013-05-21
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電壓空間矢量脈沖寬度調(diào)制技術(shù)是一種性能優(yōu)越、易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的脈沖寬度調(diào)制方案。在常規(guī)SVPWM算法中,判定等效電壓空間矢量所處扇區(qū)位置時(shí)需要進(jìn)行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和反正切三角函數(shù)的運(yùn)算,計(jì)算特定電壓空間矢量作用時(shí)間時(shí)需要進(jìn)行正弦、余弦三角函數(shù)的運(yùn)算以及過(guò)飽和情況下的歸一化處理過(guò)程,同時(shí),在整個(gè)SVPWM算法中還包含了無(wú)理數(shù)的運(yùn)算,這些復(fù)雜計(jì)算不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量計(jì)算誤差,對(duì)高精度實(shí)時(shí)控制產(chǎn)生不可忽視的影響,而且這些復(fù)雜運(yùn)算的計(jì)算量大,對(duì)系統(tǒng)的處理速度要求高,程序設(shè)計(jì)復(fù)雜,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),占用系統(tǒng)資源多。因此,從工程實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā),需要對(duì)常規(guī)SVPWM算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文提出的優(yōu)化SVPWM算法,只需進(jìn)行普通的四則運(yùn)算,計(jì)算非常簡(jiǎn)單,克服了上述常規(guī)SVPWM算法中的缺點(diǎn),同時(shí),采用交叉分配零電壓空間矢量,并將零電壓空間矢量的切換點(diǎn)置于各扇區(qū)中點(diǎn)的方法,達(dá)到降低三相橋式逆變電路中開(kāi)關(guān)器件開(kāi)關(guān)損耗的目的。SVPWM算法要求高速的數(shù)據(jù)處理能力,傳統(tǒng)的MCU、DSP都難以滿足其要求,而具有高速數(shù)據(jù)處理能力的FPGA/CPLD則可以很好的實(shí)現(xiàn)SVPWM的控制功能,在實(shí)時(shí)性、靈活性等方面有著MCU、DSP無(wú)法比擬的優(yōu)越性。本文利用MATLAB/Simulink軟件對(duì)優(yōu)化的SVPWM系統(tǒng)原型進(jìn)行建模和仿真,當(dāng)仿真效果達(dá)到SVPWM系統(tǒng)控制要求后,在XilinxISE環(huán)境下采用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)輸入方法與原理圖設(shè)計(jì)輸入方法相結(jié)合的混合設(shè)計(jì)輸入方法進(jìn)行FPGA/CPLD的電路設(shè)計(jì)與輸入,建立相同功能的SVPWM系統(tǒng)模型,然后利用ISESimulator(VHDL/Verilog)仿真器進(jìn)行功能仿真和性能分析,驗(yàn)證了本文提出的SVPWM優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的可行性和有效性。
標(biāo)簽: FPGACPLD SVPWM 算法優(yōu)化
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圖書(shū)-電子技術(shù)學(xué)習(xí)方法和分析思路輕松入門(mén),很不錯(cuò)的一本書(shū),對(duì)電路分析很有用的。
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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UBoot源碼分析及在S3C2440的移植過(guò)程
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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這是我們的電路分析課件,希望能幫到正在學(xué)將要學(xué)想要學(xué)這門(mén)課的同志們
標(biāo)簽: 電路分析基礎(chǔ)
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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并行總線PATA從設(shè)計(jì)至今已快20年歷史,如今它的缺陷已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高,已被串行ATA(Serial ATA)即SATA總線所取代。SATA作為新一代磁盤(pán)接口總線,采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,內(nèi)置數(shù)據(jù)/命令校驗(yàn)單元,支持熱插拔,具有150MB/s(SATA1.0)或300MB/s(SATA2.0)的傳輸速度。目前SATA已在存儲(chǔ)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但國(guó)內(nèi)尚無(wú)獨(dú)立研發(fā)的面向FPGA的SATAIP CORE,在這樣的條件下設(shè)計(jì)面向FPGA應(yīng)用的SATA IP CORE具有重要的意義。 本論文對(duì)協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的分析,建立了SATA IP CORE的層次結(jié)構(gòu),將設(shè)備端SATA IP CORE劃分成應(yīng)用層、傳輸層、鏈路層和物理層;介紹了實(shí)現(xiàn)該IPCORE所選擇的開(kāi)發(fā)工具、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和所選用的芯片;在此基礎(chǔ)上著重闡述協(xié)議IP CORE的設(shè)計(jì),并對(duì)各個(gè)部分的設(shè)計(jì)予以分別闡述,并編碼實(shí)現(xiàn);最后進(jìn)行綜合和測(cè)試。 采用FPGA集成硬核RocketIo MGT(RocketIo Multi-Gigabit Transceiver)實(shí)現(xiàn)了1.5Gbps的串行傳輸鏈路;設(shè)計(jì)滿足協(xié)議需求、適合FPGA設(shè)計(jì)的并行結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了多狀態(tài)機(jī)的協(xié)同工作:在高速設(shè)計(jì)中,使用了流水線方法進(jìn)行并行設(shè)計(jì),以提高速度,考慮到系統(tǒng)不同部分復(fù)雜度的不同,設(shè)計(jì)采用部分流水線結(jié)構(gòu);采用在線邏輯分析儀Chipscope pro與SATA總線分析儀進(jìn)行片上調(diào)試與測(cè)試,使得調(diào)試工作方便快捷、測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確;嚴(yán)格按照SATA1.0a協(xié)議實(shí)現(xiàn)了SATA設(shè)備端IP CORE的設(shè)計(jì)。 最終測(cè)試數(shù)據(jù)表明,本論文設(shè)計(jì)的基于FPGA的SATA IP CORE滿足協(xié)議需求。設(shè)計(jì)中的SATA IP CORE具有使用方便、集成度高、成本低等優(yōu)點(diǎn),在固態(tài)電子硬盤(pán)SSD(Solid-State Disk)開(kāi)發(fā)中應(yīng)用本設(shè)計(jì),將使開(kāi)發(fā)變得方便快捷,更能夠適應(yīng)市場(chǎng)需求。
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對(duì)弓網(wǎng)故障的檢測(cè)是當(dāng)今列車(chē)檢測(cè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。原始故障視頻圖像具有極大的數(shù)據(jù)量,使實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和傳輸故障視頻圖像極其困難。由于視頻的數(shù)據(jù)量相當(dāng)大,需要采用先進(jìn)的視頻編解碼協(xié)議進(jìn)行處理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 @@ H.264/AVC(Advanced Video Coding)作為MPEG-4的第10部分,因其具有超高的壓縮效率、極好的網(wǎng)絡(luò)親和性,而被廣泛研究與應(yīng)用。H.264/AVC采用了先進(jìn)的算法,主要有整數(shù)變換、1/4像素精度插值、多模式幀間預(yù)測(cè)、抗塊效應(yīng)濾波器和熵編碼等。 @@ 本文使用硬件描述語(yǔ)言Verilog,以紅色颶風(fēng) II開(kāi)發(fā)板作為硬件平臺(tái),在開(kāi)發(fā)工具QUARTUSII 6.0和MODELSIM_SE 6.1B環(huán)境中完成軟核的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證。以Altera公司的CycloneII FPGA(Field Programmable Gate Array)EP2C35F484C8作為核心芯片,實(shí)現(xiàn)視頻圖像采集、存儲(chǔ)、顯示以及實(shí)現(xiàn)H.264/AVC部分算法的基本系統(tǒng)。 @@ FPGA以其設(shè)計(jì)靈活、高速、具有豐富的布線資源等特性,逐漸成為許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首選,尤其是與Verilog和VHDL等語(yǔ)言的結(jié)合,大大變革了電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,加速了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)程。 @@ 本文首先分析了FPGA的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)流程、verilog語(yǔ)言等,然后對(duì)靜態(tài)圖像及視頻圖像的編解碼進(jìn)行詳細(xì)的分析,比如H.264/AVC中的變換、量化、熵編碼等:并以JM10.2為平臺(tái),運(yùn)用H.264/AVC算法對(duì)視頻序列進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),對(duì)不同分辨率、量化步長(zhǎng)、視頻序列進(jìn)行編解碼以及對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。接著以紅色颶風(fēng)II開(kāi)發(fā)板為平臺(tái),進(jìn)行視頻圖像的采集存儲(chǔ)、顯示分析,其中詳細(xì)分析了SAA7113的配置、CCD信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換、I2C總線、視頻的數(shù)字化ITU-R BT.601標(biāo)準(zhǔn)介紹及視頻同步信號(hào)的獲取、基于SDRAM的視頻幀存儲(chǔ)、VGA顯示控制設(shè)計(jì);最后運(yùn)用verilog語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)H.264/AVC部分算法,并進(jìn)行功能仿真,得到預(yù)計(jì)的效果。 @@ 本文實(shí)現(xiàn)了整個(gè)視頻信號(hào)的采集存儲(chǔ)、顯示流程,詳細(xì)研究了H.264/AVC算法,并運(yùn)用硬件語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了部分算法,對(duì)視頻編解碼芯片的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。 @@關(guān)鍵詞:FPGA;H.264/AVC;視頻;verilog;編解碼
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隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)、控制理論及永磁材料等技術(shù)的快速發(fā)展,以永磁同步電機(jī)作為控制對(duì)象的傳動(dòng)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注,隨著FPGA的技術(shù)的普及和廣泛應(yīng)用,使得各種先進(jìn)的控制算法得以實(shí)現(xiàn),于是數(shù)字化、智能化的永磁交流控制器成為必然的發(fā)展趨勢(shì)和當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本文的主要工作就是圍繞數(shù)字化的永磁同步電機(jī)控制器研究來(lái)展開(kāi)。首先深入研究了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)建模方法及電機(jī)控制策略問(wèn)題。在對(duì)永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,在PSIM仿真軟件中建立了永磁同步電機(jī)的電機(jī)模型,提出了一種永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)仿真建模的新方法。其次對(duì)常用的數(shù)字脈寬調(diào)制方法進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo),并對(duì)滑模控制理論和矢量控制進(jìn)行了深入的研究分析,將滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于永磁同步電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中,改善了傳統(tǒng)PI控制器參數(shù)整定繁瑣、系統(tǒng)魯棒性差的缺點(diǎn),仿真結(jié)果驗(yàn)證了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)越性。最后在永磁同步電機(jī)建模仿真的基礎(chǔ)上,根據(jù)永磁同步電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)要求及FPGA的特點(diǎn),提出永磁同步電機(jī)控制器的的設(shè)計(jì)方案。按照FPGA模塊化設(shè)計(jì)思想,將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了合理的劃分,分別對(duì)SVPWM、Park變換、SMC、反饋速度測(cè)量等重要模塊的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行了深入的研究。各模塊在Modelsim平臺(tái)上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開(kāi)發(fā)板上完成硬件驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明:永磁同步電機(jī)在低速和高速時(shí)都能穩(wěn)定運(yùn)行,從而證實(shí)了本設(shè)計(jì)方案的可行性。
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Linux系統(tǒng)分析與高級(jí)編程技術(shù) 一共31章節(jié)
標(biāo)簽: Linux zip 系統(tǒng)分析 高級(jí)編程
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