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(diǎn),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(yùn)行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對其運(yùn)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(jì)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(diǎn)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(jì)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(jī),在電容器放電時(shí),以恒流模式向直流母線輸送能量;在電容器充電時(shí),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(jì)過程,并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
標(biāo)簽: 電梯系統(tǒng) 儲能 超級電容
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著航天技術(shù)的發(fā)展,載人飛船、空間站等復(fù)雜航天器對空-地或空-空之間數(shù)據(jù)傳輸速率的要求越來越高。在此情況下,為了提高空間通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕WC接收端分路系統(tǒng)能和發(fā)送端一致,必須要經(jīng)過幀同步。對衛(wèi)星基帶信號處理來說,幀同步是處理的第一步也是關(guān)鍵的一步。只有正確幀同步才能獲取正確的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。因此,幀同步的效率,將直接影響到整個(gè)衛(wèi)星基帶信號處理的結(jié)果。 @@ 本設(shè)計(jì)在研究CCSDS標(biāo)準(zhǔn)及幀同步算法的基礎(chǔ)上,利用硬件描述語言及ISE9.2i開發(fā)平臺在基于FPGA的硬件平臺上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了單路數(shù)據(jù)輸入及兩路合路數(shù)據(jù)輸入的幀同步算法,并解決了其中可能存在的幀滑動及模糊度問題。在此基礎(chǔ)之上,針對兩路合路輸入時(shí)可能存在的兩路輸入不同步或幀滑動在兩路中分布不均勻問題,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了兩路并行幀同步算法,并利用ModelSim SE 6.1f工具對上述算法進(jìn)行了前仿真和后仿真,仿真結(jié)果表明上述算法符合設(shè)計(jì)要求。 @@ 本論文首先介紹了課題研究的背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,其次介紹了與本課題相關(guān)的基礎(chǔ)理論及系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)。然后對單路數(shù)據(jù)輸入幀同步、兩路數(shù)據(jù)合路輸入幀同步和兩路并行幀同步算法的具體設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)說明,并給出了后仿真結(jié)果及結(jié)果分析。最后,對論文工作進(jìn)行了總結(jié)和展望,分析了其中存在的問題及需要改進(jìn)的地方。 @@關(guān)鍵詞 FPGA;CCSDS;幀同步:模糊度;幀滑動
標(biāo)簽: CCSDS FPGA 標(biāo)準(zhǔn)
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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圖像顯示器是人類接受外部信息的重要手段之一。而立體顯示則能再現(xiàn)場景的三維信息,提供場景更為全面、詳實(shí)的信息,在醫(yī)學(xué)、軍事、娛樂具有廣泛的應(yīng)用前景。而現(xiàn)有的3D立體顯示設(shè)備價(jià)格都比較貴,基于此,本人研究了基于SDRAM存儲器和FPGA處理器的3D頭盔顯示設(shè)備并且設(shè)計(jì)出硬件和軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)圖像效果好,并且價(jià)格成本便宜,從而具有更大的實(shí)用性。本文完成的主要工作有三點(diǎn): 1.設(shè)計(jì)了基于FPGA處理器和SDRAM存儲器的3D頭盔顯示器。該方案有別于現(xiàn)有的基于MCU、DSP和其它處理芯片的方案。本方案能通過線性插值算法把1024×768的分辨率變成800×600的分辨率,并能實(shí)現(xiàn)120HZ圖像刷新率,采用SDRAM作為高速存儲器,并且采用乒乓操作,有別于其它的開關(guān)左右眼視頻實(shí)現(xiàn)立體圖像。在本方案中每時(shí)每刻都是左右眼視頻同時(shí)輸出,使得使用者感覺不到視頻圖像有任何閃爍,減輕眼睛疲勞。本方案還實(shí)現(xiàn)了圖像對比對度調(diào)節(jié),液晶前照光調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比),立體圖像源自動識別,還有人性化的操作界面(OSD)功能。 2.完成了該系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。從便攜性角度考慮,盡量減小PCB板面積,給出了它們詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)電路圖。完成了FPGA系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)整體分析,各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)原理和具體實(shí)現(xiàn)的方法。完成了單片機(jī)對AD9883的配置設(shè)計(jì)。 3.完成了本方案的各項(xiàng)測試和調(diào)試工作,主要包括:數(shù)據(jù)采集部分測試、數(shù)據(jù)存儲部分測試、FPGA器件工作狀態(tài)測試、以電腦顯示器作為顯示器的聯(lián)機(jī)調(diào)試和以HX7015A作為顯示器的聯(lián)機(jī)調(diào)試,并且最終調(diào)試通過,各項(xiàng)功能都滿足預(yù)期設(shè)計(jì)的要求。實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果論證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和使用價(jià)值。 本文的研究與實(shí)現(xiàn)工作通過實(shí)驗(yàn)和分析得到了驗(yàn)證。結(jié)果表明,本文提出的由FPGA和SDRAM組成的3D頭盔顯示系統(tǒng)完全可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的立體視覺效果,從而可以將該廉價(jià)的3D頭盔顯示系統(tǒng)用于我國現(xiàn)代化建設(shè)中所需要的領(lǐng)域。
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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由可編程器件控制的信號發(fā)生器可輸出正弦波、方波、鋸齒波,其頻率可調(diào)。能輸出正 弦波、方波、鋸齒波的組合波形,且組合波形的頻率可調(diào)。還能輸出占空比和頻率可調(diào)的方 波。
標(biāo)簽: 信號發(fā)生器
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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低密度校驗(yàn)碼(LDPC)是一種能逼近Shannon容量限的漸進(jìn)好碼,其長碼性能甚至超過了Turbo碼。低密度校驗(yàn)碼以其迭代譯碼復(fù)雜度低,沒有錯(cuò)誤平層,碼率和碼長可靈活改變的優(yōu)點(diǎn)成為Turbo碼強(qiáng)有力的競爭對手。目前,LDPC碼已廣泛應(yīng)用于深空通信、光纖通信、衛(wèi)星數(shù)字視頻和音頻廣播等領(lǐng)域,因此LDPC碼編譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)已成為糾錯(cuò)編碼領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 本文在分析LDPC碼的基本編碼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,首先研究了LDPC碼的隨機(jī)構(gòu)造方法,并給出了有效的PEG算法實(shí)現(xiàn)方法,重點(diǎn)分析了用環(huán)消除(cycle elimination)算法實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的構(gòu)造。然后對LDPC碼的幾種不同譯碼算法進(jìn)行分析比較,討論了一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的譯碼算法-TDMP算法,并對易于硬件實(shí)現(xiàn)的TDMP算法進(jìn)行了性能仿真,仿真結(jié)果表明TDMP算法作為硬件實(shí)現(xiàn)的譯碼算法具有優(yōu)異的性能優(yōu)勢。最后針對Altera公司的StratixEPIS25 FPGA芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)基于TDMP算法的(4096,2048)非規(guī)則LDPC碼譯碼器,內(nèi)部用了4個(gè)單校驗(yàn)碼譯碼器并行譯1幀數(shù)據(jù),3幀同時(shí)譯碼,作者詳細(xì)介紹了該譯碼器芯片的設(shè)計(jì)過程和內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作流程。
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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隨著敵對人為干擾的日益增多和電磁環(huán)境的日益惡劣,抗干擾逐漸成為衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的必備能力之一。傳統(tǒng)的單天線多延遲系統(tǒng)僅從時(shí)域抗干擾,抑制干擾能力有限。利用陣列天線,增加空域自由度,通過空域—時(shí)域級聯(lián)或空時(shí)聯(lián)合處理能夠顯著增強(qiáng)導(dǎo)航信號接收機(jī)的抗干擾性能。多個(gè)天線以不同的方式放置,即不同的陣形,會使得導(dǎo)航接收機(jī)具有不同的空域抗干擾性能。針對多種陣形對空域抗干擾性能的影響差異,開展了基于L陣、十字陣、均勻圓陣和帶圓心圓陣的自適應(yīng)抗干擾性能研究,分析了導(dǎo)致差異的原因,通過對比仿真,發(fā)現(xiàn)帶圓心的圓陣具有所選陣形中最優(yōu)的輸出信干噪比,進(jìn)一步推廣到空時(shí)自適應(yīng)抗干擾,也具有同樣的結(jié)論。結(jié)合工程實(shí)現(xiàn),基于FPGA完成空時(shí)抗干擾硬件模塊設(shè)計(jì),用Matlab產(chǎn)生的量化數(shù)據(jù)作為激勵(lì),對硬件模塊的輸出結(jié)果進(jìn)行分析,與非自適應(yīng)空時(shí)波束形成結(jié)果相比,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模塊的有效性;與Matlab仿真處理的結(jié)果相比,驗(yàn)證了模塊的正確性。多種陣形自適應(yīng)抗干擾性能差異的研究對于一定孔徑和陣元個(gè)數(shù)條件下的陣列布陣具有一定的參考價(jià)值,空時(shí)抗干擾硬件模塊是抗干擾系統(tǒng)的核心,所做工作對工程實(shí)現(xiàn)具有一定的借鑒意義。
標(biāo)簽: FPGA 時(shí)域 導(dǎo)航系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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永磁無刷直流電動機(jī)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電動機(jī),傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計(jì)方法已比較成熟,它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數(shù)字無刷直流電動機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雙模控制系統(tǒng),將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別引入到無刷直流電動機(jī)的控制中來.充分利用模糊控制對參數(shù)變化不敏感,能夠提高系統(tǒng)的快速性的特點(diǎn),構(gòu)造適用于調(diào)節(jié)較大速度偏差的模糊調(diào)節(jié)器,加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度;由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學(xué)習(xí)、自收斂性,對被控對象無須精確建模,對參數(shù)變化有較強(qiáng)的魯棒性的特點(diǎn),構(gòu)造三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器,來實(shí)現(xiàn)消除穩(wěn)態(tài)偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據(jù),實(shí)現(xiàn)模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種控制模式的切換,使系統(tǒng)在不同速度偏差段快速調(diào)整、平滑運(yùn)行.此外充分利用系統(tǒng)硬件構(gòu)成的特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)腜WM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區(qū);通過換相瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)和分析,得出在換相過程中保持導(dǎo)通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來抑制定子電感對換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區(qū)和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉(zhuǎn)矩波動,使系統(tǒng)電流保持平滑、轉(zhuǎn)矩脈動大幅度減小、系統(tǒng)響應(yīng)更快、并具有較強(qiáng)的魯棒性和實(shí)時(shí)性.在這種設(shè)計(jì)下,系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)更精確的定位和更準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié),而且可以使無刷直流電動機(jī)長期工作在低速、大轉(zhuǎn)矩、頻繁起動的狀態(tài)下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)整模糊控制算法,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及PWM輸出,轉(zhuǎn)子位置、速度、相電流檢測計(jì)算等功能模塊編程存儲于DSP的E2PROM,實(shí)現(xiàn)了對無刷直流電動機(jī)的全數(shù)字實(shí)時(shí)控制,并得到了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的結(jié)果.
標(biāo)簽: DSP 無刷直流電動機(jī) 雙模控制 轉(zhuǎn)矩
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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該文針對汽輪發(fā)電機(jī)定子在空冷及蒸發(fā)冷卻條件下的溫度分布進(jìn)行了仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究.在仿真方面,對仿真的數(shù)值分析方法進(jìn)行了研究,建立了三維熱傳導(dǎo)模型,分析討論了溫度場計(jì)算過程中邊界條件的計(jì)算和設(shè)置.對三種不同絕緣結(jié)構(gòu)的定子試件,在不同的工況下,進(jìn)行了溫度場仿真計(jì)算.在空冷條件下,進(jìn)行了三維溫度場仿真,得到了多組曲線,獲得了不同電流密度、不同絕緣結(jié)構(gòu)、不同風(fēng)速情況下,定子鐵芯和繞組絕緣表面的溫度分布.在蒸發(fā)冷卻條件下,對定子進(jìn)行了二維溫度場的仿真計(jì)算,并分析了冷卻介質(zhì)F-113的不同液位高度對定子溫度分布的影響.在實(shí)驗(yàn)方面,建立了不銹鋼套筒模型,在空冷條件下,測得了不同風(fēng)速時(shí)定子表面的溫升數(shù)據(jù),分析了風(fēng)速、絕緣厚度、以及電流密度對定子溫度場的影響.在蒸發(fā)冷卻條件下,測得了定子的溫度分布,并與空冷的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,可以看出在大電流密度條件下,蒸發(fā)冷卻技術(shù)冷卻效果的優(yōu)勢非常明顯.通過該文的研究,更直接地了解了在空冷和蒸發(fā)冷卻兩種冷卻方式下,定子的溫度分布情況.在工程應(yīng)用中,可作為選擇電機(jī)冷卻方式的參考.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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遙感圖像是深空探測和近地觀測所得數(shù)據(jù)的重要載體,在軍事和社會經(jīng)濟(jì)生活領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于遙感圖像數(shù)據(jù)量巨大,它的存儲和傳輸已成為遙感信息應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。圖像壓縮編碼技術(shù)能降低圖像冗余度,從而減小圖像的存儲容量和傳輸帶寬,它的研究對于遙感圖像應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。CCSDS圖像壓縮算法是空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(CCSDS)提出的圖像數(shù)據(jù)壓縮算法。該算法復(fù)雜度較低,并行性好,適合于硬件實(shí)現(xiàn),能實(shí)現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理,從而廣泛應(yīng)用于深空探測和近地觀測。對于直接關(guān)系到軍事戰(zhàn)略、經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面的遙感圖像的傳輸,必須對它進(jìn)行加密處理。AES加密算法是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(NIST)于2000年發(fā)布的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn),它不但能抵抗各種攻擊,保證加密數(shù)據(jù)的安全性,而且易于軟件和硬件實(shí)現(xiàn)。本論文對CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法進(jìn)行了研究,完成的主要工作包括: (1)研究了CCSDS圖像壓縮算法的原理和結(jié)構(gòu),用C語言實(shí)現(xiàn)了算法的編解碼器,并與SPIHT算法和JPEG2000算法的性能進(jìn)行了比較。 (2)研究了AES加密算法的原理和結(jié)構(gòu),用C語言實(shí)現(xiàn)了算法的加解密器。 (3)介紹了實(shí)現(xiàn)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法的FPGA設(shè)計(jì)所選擇的軟件開發(fā)工具、開發(fā)語言和硬件開發(fā)平臺。 (4)給出了CCSDS編碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)性能。 (5)給出了AES加密器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)性能。 本文設(shè)計(jì)的CCSDS圖像壓縮和AES加密FPGA系統(tǒng)運(yùn)用了流水線設(shè)計(jì)、高速內(nèi)存設(shè)計(jì)、模塊并行化設(shè)計(jì)和模塊串行化設(shè)計(jì)等技術(shù),在系統(tǒng)速度和資源面積上取得了較好的平衡,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。
上傳時(shí)間: 2013-07-15
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能精確計(jì)算C語言延時(shí)程序中延時(shí)時(shí)間的小工具
標(biāo)簽: 計(jì)算 C語言 延時(shí)程序 延時(shí)
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