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等效采樣

水箱液位PID調節控制系統及實物仿真調試

【摘要】在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題，例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業的生產加工過程，通常需要使用蓄液池，蓄液池中的液位需要維持合適的高度，既不能太滿溢出造成浪費，也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數，特別是在動態的狀態下，采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。PID 控制（比例、積分和微分控制）是目前采用最多的控制方法?！娟P鍵詞】水箱液位； PID 控制；液位控制； Matlab 仿真一．引言在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題，例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業的生產加工過程，通常需要使用蓄液池，蓄液池中的液位需要維持合適的高度，既不能太滿溢出造成浪費，也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數，特別是在動態的狀態下，采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。本論文利用PID 算法在matlab 中進行仿真并講解實物搭接效果，具體如下：1、利用指導書中推導的模型和實際的參數，建立水箱液位控制系統的數學模型，并進行線性化；2、構成水箱液位閉環無靜差系統，并測其動態性能指標和提出改善系統動態性能的方法，使得系統動態性能指標滿足σ%≤10%，調節器調節閥水槽測量變送出水閥系數＜0.5 秒，靜態誤差小于2%；3、通過在matlab 編程中求取合適的反饋變量K,然后與仿真模型結合構成最優控制的水箱液位系統，通過圖形分析是否滿足系統的性能參數；

標簽： pid調節控制系統

上傳時間： 2022-06-18

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基于ZMP的雙足機器人動態步行控制研究

首先，本文分析了雙足機器人動態步行過程的運動學特征。即分析雙足步行機器人連桿的位置和姿態與各個關節角之間的關系。包含雙足機器人動態步行的正運動學與逆運動學特性。其中，針對雙足步行機器人的逆運動學問題，使用了解析法與數值法進行求解，并對上述兩種方法進行了對比。其次，在針對雙足機器人動態步行過程運動學特性的分析基礎上，推導出雙足步行機器人零力矩點（ZMP）的計算公式，該公式稱為ZMP基本方程。ZMP基本方程描述了機器人ZMP與機器人質心之間的關系。在此基礎上，使用拉格朗日方法建立了雙足步行機器人的動力學模型，其中包括單腳支撐階段與雙腳支撐階段的動力學模型。為了方便得到雙足步行機器人的步行模式，使用桌子——小車模型模擬機器人動態步行。使用該等效模型與2MP基本方程，本文設計了基于ZMP的雙足機器人動態步行模式生成算法。生成步行模式之后，將機器人關節角時間序列帶入機器人動力學模型計算，可以得到關節力矩時間序列。關節驅動器按照力矩時間序列控制關節運動即可實現動態步行。但是，考慮到數值計算等因素導致的誤差累計，本文同時基于桌子—一小車模型設計了動態步行穩定控制器，該控制器的作用是通過修正期望ZMP軌跡調節機器人軀干的傾斜角度。最后，基于本文所設計的雙足步行機器人逆運動學問題求解算法、動態步行模式生成算法與步行穩定控制器所組成的控制系統，采用開放源代碼動力學引擎0pen Dynamic Engine 進行仿真驗證。首先在三維虛擬環境中建立了雙足步行機器人虛擬樣機模型，其次設計了零重力環境下剛體運動實驗與雙足動態步行實驗。驗證了本文針對雙足步行機器人動態步行所設計的控制方法的有效性。

標簽： 機器人動態步行控制

上傳時間： 2022-06-19

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基于Matlab的光伏電池建模及MPPT方法研究

基于Mat lab的光伏電池建模及MPPT方法研究摘要：自工業化以來的近三百年間，世界能源工業飛速發展，有力支撐了全球經濟與社會發展。在這個發展的過程中，傳統化石能源的大量開發及使用導致了資源緊張、環境污染、氣候變化等問題日益突出，嚴重的威脅了人類生存和可持續發展。近年來，太陽能作為一種高效無污染的新能源，逐漸受到各國乃至全球的廣泛關注。本文首先簡要介紹了光伏發電的背景及意義，對光伏發電歷史以及國內外光伏發電發展現狀進行了綜述，然后闡述了光伏并網發電系統及其基本工作原理，并詳細描述了運用Matlab/Simulink建立光伏陣列仿真模型的過程，最后對光伏發電系統最大功率點跟蹤的理論依據以及工作原理進行了分析，介紹了常見的MPPT方法及仿真分析，并根據文獻[6]詳細描述了一種改進的基于最優梯度的滯環比較法的原理并對改進的基于最優梯度的擾動觀察法與傳統的擾動觀察法做了仿真對比，驗證了改進算法的優越性。關鍵詞：太陽能光伏發電光伏陣列最大功率點跟蹤1.1.1研究背景全球能源發展經歷了從薪柴時代到煤炭時代，再到汽油時代、電氣時代的演變過程。目前，世界能源供應以化石為主，有力的支撐了經濟社會的快速發展。長期以來，世界能源的發展有些過度的依賴化石能源，導致環境污染、氣候變化、資源緊張等問題日益突出，嚴重的威脅了人類社會的生存與發展，我們面臨著十分嚴峻的形式。應對挑戰，需要統籌把握環境影響全球化、資源配置全球化和經濟發展全球化的新特征，推動世界能源走上清潔、高效、安全、可持續發展的道路。全球化石能源資源雖然儲量大，但隨著工業革命以來數百年的大規模開發利用，正面臨資源枯竭、污染排放嚴重等現實問題，截至2014年，全球煤炭、石油、天然氣剩余探明可采儲量分別為8915億噸、2382億噸和186萬億米3，折合標準煤共計1.2萬億噸，其組成結構為煤炭占52.0%、石油占27.8%、天然氣占20.2%按照目前世界平均開采強度，全球煤炭、石油和天然氣分別可以開采113年、53年和55年。

標簽： matlab 光伏電池 mppt

上傳時間： 2022-06-19

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5G移動通信技術中毫米波降雨衰落特性研究

研究了視線環境下毫米波降雨衰減和信號起伏效應，為分析多徑環境對雨衰和雨致信號起伏效應的影響提供了“比較標準”。基于粒子散射吸收理論，簡述了雨衰機理，并通過仿真分析了現有雨哀工程模型的局限性，進而提出了一種修正特征衰減模型參數的方法，基于ITU-R給出的35GHz模型參數對該修正方法進行了驗證：根據隨機介質波傳播理論，研究了雨粒子散射引起的信號起伏效應?；谧灾鞔罱ǖ腒a波段信道哀落特性和降雨物理特征測量系統，分別在視線環境和多徑環境下，開展了關于雨哀和雨致信號起伏特性的測量實驗，根據儀器的測量原理，優化了實測雨滴譜的提取方法，并提出了基于實測雨滴譜修正weibul模型參數的方法，建立了適用于西安地區精確的南滴尺寸分布模型，進而結合等效介電常數理論修正了指數雨衰模型參數，比較了視線環境下修正模型的雨哀計算結果與實驗測量結果，以驗證所提出的模型參數修正方法的正確性和可行性。然而，將多徑環境下降雨特征代入修正模型中，其計算和實驗結果表明地形地物多徑環境會“放大”雨衰和信號起伏深度?；陔姴▊鞑ダ碚摵偷刃Ь鶆蚪橘|理論，建立了復合環境下的電波傳播模型；在該模型基礎上，推導出了地形地物多徑傳播環境影響下的降雨衰減模型和信號起伏統計特性模型：仿真和討論了在典型地形地物多徑環境下，典型降雨時間序列下的衰減和信號起伏效應，揭示了多徑環境“放大”大氣傳輸效應的機理，并與實驗結果進行了比較，驗證了該模型的有效性。本文研究方法對降雪、沙塵暴等惡劣天氣環境和地形地物多徑傳播環境綜合作用下毫米波傳播特性的研究具有重要的指導意義，同時其研究成果對5G應用場景下亳米被信道建模，以及提高5G毫米波移動通信系統性能具有重要的應用價值。

標簽： 5g 移動通信毫米波

上傳時間： 2022-06-20

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射頻電調諧濾波器的研究與設計.

本文所研究的電壓可調諧帶通濾波器是射頻選頻網絡中一個重要部件，它具有帶寬小、中心頻率調諧范圍大，阻帶抑制度高、頻率調譜范圍內帶寬和濾波曲線變化很小、結構小型化等特點。在整個研究的過程中，概括起來主要做了以下幾方面的工作：1，首先從濾波器網絡設計理論入手，在耦合譜振器帶通濾波器的基礎上，簡單介紹了從低通原型濾波器到耦合諧振器可調帶通濾波器的設計過程，并通過查閱大量的資料和進行公式推導得到頻率變化和可調濾波器性能參數之間的關系公式。2，針對可調濾波器的設計，詳細研究分析了可變電容二極管在諧振回路中）的特性、介紹LC調諧濾波器的電路設計以及微帶線理論3，濾波器的設計是工作的重點，包括基本電路結構的設計、梳狀線濾波器的近似等效模型，利用ADS仿真軟件進行的優化設計和濾波器的測試工作三部分。前兩部分工作主要是在理論設計的基礎上，推算并利用軟件得出實際濾波器的各個部件更精確的值。針對所設計可調譜帶通濾波器調諧頻率范圍寬的特點，在仿真過程中采用了一些特殊的處理方法，例如改進的優化方法。第三部分的工作主要是對加工好的濾波器進行測試，并進行調試，最后分析了濾波器的某些性能不能完全滿足要求存在的原因以及對該課題的后續工作開展提供一些思路。

標簽： 射頻電調諧濾波器

上傳時間： 2022-06-20

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基于STM32的20KW光伏離網逆變器的設計及MPPT技術的研究

本文圍繞光伏離網發電系統的高效率發電技術和逆變控制技術進行了研究，主要內容如下：（1）研究了單相全橋光伏離網逆變器主電路拓撲結構，詳細分析了全橋逆變電路的工作原理。研究了面積中心等效SPWM控制算法及電壓電流雙閉環PI控制算法，在此基礎上實現逆變器的穩壓控制。（2）重點研究了光伏陣列的輸出特性、最大功率點跟蹤（MPPT）控制算法和蓄電池充電特性。在對比分析幾種常見MPPT控制算法的基礎上，提出了一種改進型變步長擾動觀察的MPPT控制方法，同時介紹了幾種實現MPPT算法的常用DCIDC變換電路，對Boost變換電路的原理進行了分析，并基于Boost電路建立了改進型變步長擾動觀察法MPPT控制系統的Matlab/Simulink仿真模型，仿真結果表明改進型變步長擾動觀察的MPPT算法能有效地跟蹤太陽能光伏系統的最大功率點，提高了系統動態和穩態性能；設計了帶MPPT和恒壓充電功能的光伏充電控制器，有效地提高了光伏陣列的利用率并實現了蓄電池充電控制的優化。（3）給出了20KW光伏離網逆變器的主電路元件參數及部分硬件電路的原理圖設計。（4）給出了詳細的軟件控制系統設計方案和各功能子模塊的軟件流程圖.重點闡述了帶死區補償的DSPWM控制信號、穩壓控制及信號檢測的軟件實現方法。

標簽： stm32 光伏逆變器 mppt

上傳時間： 2022-06-21

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碩士論文：基于FPGA的PCIE數據采集卡設計

廣東工業大學碩士學位論文 (工學碩士) 基于FPGA的PCIE數據采集卡設計數據采集處理技術與傳感器技術、信號處理技術和PC機技術共同構成檢測技術的基礎，其中數據采集處理技術作為實現自動化檢測的前提，在整個數字化系統中處于尤為重要的地位。對于核磁共振這樣復雜的系統設備，實現自動化測試顯得尤為必要，又因為核磁共振成像系統的特殊性，對數據的采集有特殊要求，需要根據各種脈沖序列的不同要求設置采樣點數和采樣間隔，根據待采信號的不同帶寬來設置采樣率，將系統成像的數據采集下來進行處理，最后重建圖像和顯示。因此本文基于現有的采集技術開發專門應用于核磁共振成像的數據采集卡。該采集卡從軟件與硬件兩個方面對基于FPGA的PCIE數據采集卡進行了研究，并完成了實物設計。軟件方面以FPGA為核心芯片完成數據采集卡的接口控制以及數據處理。通過Altera的GXB IP核對數據進行捕捉，同時根據實際需要設計了傳輸協議，由數據處理模塊將捕捉到的數據通過CIC濾波器進行抽取濾波，然后將信號存入DDR2 SDRAM存儲芯片中。在傳輸接口設計上采用PCIE 總線接口的數據傳輸模式，并利用FPGA的IP核資源完成接口的邏輯控制。硬件部分分為FPGA外圍配置電路、DDR2接口電路、PCIE接口電路等模塊。該采集卡硬件系統由Flash對FPGA進行初始化，通過FPGA配置PCIE總線，根據FPGA中PCIE通道引腳的要求進行布局布線。DDR2接口電路模塊依據DDR2芯片驅動和接收端的電平標準、端接方式確定DDR2與FPGA之間通信的各信號走線。針對各個模塊接口電路的特點分別進行眼圖測試，分析了板卡的通信質量，對整個原理圖布局進行了設計優化。通過測試，該數據采集卡實現了通過CPLD對FPGA進行加載，并在FPGA 內部實現了抽取濾波等高速數字信號處理，各種接IsI和控制邏輯以及通過大容量的DDR2 SDRAM緩存各種數據處理結果正確。經系統成像，該采集卡采集下來的數字信息可通過圖像重建準確成像，為核磁共振成像系統的工程實現打下了良好的成像基礎。

標簽： 核磁共振信號處理 FPGA PCIE DDR2

上傳時間： 2022-06-21

上傳用戶：fliang
帶有MPPT功能的光伏陣列Matlab通用仿真模型

太陽能是當今發展速度居第二位的能源。太陽能光伏發電過去15年平均年增長為15%到二十世紀90年代末期以來，更是以30%以上的速度增長。目前，太陽能光伏發電的發展趨勢是由小型獨立戶用系統問大型并網系統發展。由于太陽能的波動性和隨機性，光伏電站輸出的電能波動很大。隨著這種分布式光伏并網電站的容量越來越大，其輸出功率的波動對電網的影響不容忽視。研究分布式光伏并網發電系統與電網系統的相互作用，已成為國際上大規模光伏并網電站應用領域的研究熱點，而計算機仿真技術則是研究這一內容的有效的技術手段。過去，光伏發電系統的仿真，大多是按照準穩態理論來對系統各部件建模[-2，對系統功率流進行計算，從而對系統的長期穩態性能進行評價。但在光伏并網發電系統動態性能的研究中，上述模型不能反映當太陽能輻射強度、環境溫度變化時，光伏電站運行狀態的瞬態變化以及這種變化對電網的影響。這就需要建立光伏電站的動態仿真模型。光伏陣列是分布式光伏并網電站系統的關鍵部件，其L-V特性是太陽輻射強度、環境溫度和光伏模塊參數的非線性函數。要實現光伏發電系統的動態傷真，首先一步是解決如何對光伏陣列1-V特性進行仿真模擬。該模型一旦建立，可用于模擬所研究系統的輸入電源。簡化的做法是把光伏陣列直接等效為直流電壓源。但該模型不能實時跟蹤太陽輻射強度、環境溫度變化和光伏陣列參數的變化，因而這樣的系統仿真不能反映上述參數變化對整個系統性能的影響。目前，有關這方面的工作，國內還未見公開發表的文獻。國外雖有涉及這方面的公開文獻，但所建模型主要針對特定的光伏模塊1-41，因而缺乏通用性。

標簽： mppt 光伏陣列 matlab

上傳時間： 2022-06-21

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怎樣判斷IGBT、MOS管的好壞

怎樣判斷IGBT MOS管的好壞？怎么檢測它的引腳？IGBT1、判斷極性首先將萬用表撥在R×1KΩ 擋，用萬用表測量時，若某一極與其它兩極阻值為無窮大，調換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大，則判斷此極為柵極（G ）。其余兩極再用萬用表測量，若測得阻值為無窮大，調換表筆后測量阻值較小。在測量阻值較小的一次中，則判斷紅表筆接的為集電極（ C）；黑表筆接的為發射極（E）。2、判斷好壞將萬用表撥在R×10KΩ 擋，用黑表筆接IGBT 的集電極（C），紅表筆接IGBT 的發射極（ E），此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極（ G）和集電極（C），這時IGBT 被觸發導通，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時觸及一下柵極（ G）和發射極（ E），這時IGBT 被阻斷，萬用表的指針回零。此時即可判斷IGBT 是好的。3、注意事項任何指針式萬用表皆可用于檢測IGBT。注意判斷IGBT 好壞時，一定要將萬用表撥在R×10KΩ 擋，因R×1KΩ 擋以下各檔萬用表內部電池電壓太低，檢測好壞時不能使IGBT 導通，而無法判斷IGBT 的好壞。此方法同樣也可以用于檢測功率場效應晶體管（ P-MOSFET ）的好壞?，F在經常要檢測MOS 管了，轉幾篇MOS 管的檢測方法，以備隨時觀摩！用萬用表檢測MOS 開關管好壞的方法一、MOS 開關管針腳判斷：在電腦上， MOS 管都是N 溝道增強型的MOSFET 開關管，大部分都采用TO－220F 封裝，其針腳判斷方法是：將針腳向下，印有型號的面向自己，左邊的是柵極，中間是漏極，右邊是源極。

標簽： igbt mos管

上傳時間： 2022-06-22

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基于SVPWM的異步電機矢量控制調速系統仿真

摘要將異步電機調速的矢量控制方法與電壓空間矢量脈寬調制（SVPWM）技術相結合，構建了以SVPWM信號驅動功率器件的異步電機矢量控制調速系統結構圖，并用Matlab軟件對該系統建模與仿真。仿真結果表明：該系統不僅具有矢量控制調速系統的優越性能，同時具有減少轉矩波動，降低輸出電流諧波，提高直流電壓利用率等優點。本世紀70年代提出的矢量控制通過坐標變換的方法分解定子電流，使之轉化為轉矩和磁場兩個分量，實現解耦控制，從而獲得與直流電動機一樣良好的動態調速特性，開創了交流電動機等效直流電動機控制的先河"1。隨著矢量控制技術的發展，如何優化矢量控制系統的研究已成為熱門課題。同時，信號調制技術的發展也使得多種調速系統達到了很好的控制效果，其中SVPWM技術把電動機和逆變器看為一體，通過跟蹤圓形旋轉磁場來控制逆變器的工作，能達到轉矩脈動小、諧波成分少、直流母線電壓利用率高的效果，目前已在變頻產品中得到了廣泛地應用，本文通過軟件對基于SVPWM的電機矢量控制系統進行了仿真，得到了良好的控制效果。

標簽： svpwm 異步電機矢量控制

上傳時間： 2022-06-22

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