1-1前言一般人所能夠感受到聲音的頻率約介於5H2-20KHz，超音波（Ultrasonic wave）即爲頻率超過20KHz以上的音波或機械振動，因此超音波馬達就是利用超音波的彈性振動頻率所構成的制動力。超音波馬達的內部主要是以壓電陶瓷材料作爲激發源，其成份是由鉛（Pb）、結（Zr）及鈦（Ti）的氧化物皓鈦酸鉛（Lead zirconate titanate，PZT）製成的。將歷電材料上下方各黏接彈性體，如銅或不銹鋼，並施以交流電壓於壓電陶瓷材料作爲驅動源，以激振彈性體，稱此結構爲定子（Stator），將其用彈簧與轉子Rotor）接觸，將所産生摩擦力來驅使轉子轉動，由於壓電材料的驅動能量很大，並足以抗衡轉子與定子間的正向力，雖然伸縮振幅大小僅有數徵米（um）的程度，但因每秒之伸縮達數十萬次，所以相較於同型的電磁式馬達的驅動能量要大的許多。超音波馬達的優點爲：1，轉子慣性小、響應時間短、速度範圍大。2，低轉速可產生高轉矩及高轉換效率。3，不受磁場作用的影響。4，構造簡單，體積大小可控制。5，不須經過齒輸作減速機構，故較爲安靜。實際應用上，超音波馬達具有不同於傳統電磁式馬達的特性，因此在不適合應用傳統馬達的場合，例如：間歇性運動的裝置、空間或形狀受到限制的場所；另外包括一些高磁場的場合，如核磁共振裝置、斷層掃描儀器等。所以未來在自動化設備、視聽音響、照相機及光學儀器等皆可應用超音波馬達來取代。
標簽： 超聲波電機
上傳時間： 2022-06-17
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摘要：建立了數字控制DC/DC開關電源閉環系統的s域小信號模型，采用數字重設計法針對給定的系統季數設計了數字補償器。應用SISO Design Tool仿真平臺，在伯德圖分析和根軌連法的基礎上設計了連續城的模擬補償器，并進行了離散化處理。在建立系統s城模型時引入了模數轉換器和數字脈寬調制發生器產生的延遲效應，使補償器的設計考慮了采樣速率對系統的影響，改善了傳統離散設計的誤蓋。基于教字重設計法構建的數字補償器實現了對脈寬調制信號的可編程精確控制，保證了變換器閉環工作良好的動態特性。仿真實驗結果驗證了所設計的數字補償器的性能。關鍵詞：數字控制系統；模數轉換；數字重設計法；數字補償器；數字脈寬調制1引言傳統的開關電源采用模擬控制技術，使用比較器、誤差放大器和模擬電源管理芯片等元器件來調整電源輸出電壓，存在著控制電路復雜、元器件數量多以及控制電路成型后很難修改等缺點，不利于開關電源的集成化和小型化。近年來隨著微電子學的迅速發展，電源的控制也已經由模擬控制、模數混合控制，進入到數字控制階段”，具有可編程性、設計可延續性、元件數量減少、先進的校正能力等優點。以往由于DSP等控制芯片的高成本，數字控制多用于大功率AC/DC變換器、PFC功率因數校正等場合”，而對于DC/DC高頻開關電源只是實現了一些數字化的簡單應用，如采用MCU提供保護、監控和通信功能。隨著數字控制芯片成本的降低，數字控制也逐漸應用于DC/DC直流變換器，直接參與電源的反饋回路控制，實現了信號采樣補償和PWM調節的數字化。數字PID補償器的設計非常關鍵，直接決定了電源的輸出精度、動態響應等指標。近年來對DC/DC開關電源的數字補償器的建模研究已有很多論述]，主要基于數字重設計法和直接數字設計法。數字重設計是在傳統模擬電源研究方法的基礎上，首先將數字電源簡化為一個連續的線性系統，忽略了采樣保持器效應后設計模擬補償器，然后采用雙線性近似（Tustin）、匹配零極點（MPZ）等方法對其離散化得到數字補償器。直接數字設計是直接建立零階保持器和被控對象的離散模型，再構建包括離散補償器的反饋系統。數字重設計和直接數字設計法在高采樣速率下設計的數字補償器性能差別不是很大，只是在低采樣速率下直接數字設計更加精確。
上傳時間： 2022-06-18
上傳用戶：zhanglei193
隨著近年來傳動系統的發展，多電機傳動已被越來越廣泛地應用于各種領域中。為了提高多電機傳動系統的動態和穩態性能，以及滿足一些特定系統對于多電機精確同步的要求，多電機同步控制方法的研究也變得越來越重要。目前，有許多方法用來研究多電機同步控制策略，本文采用的是偏差耦合控制方法，利用模糊PID作為速度同步補償器的控制算法，使用遺傳算法來整定PID的參數范圍，解決了多電機同步控制系統中多電機速度的同步控制問題。本文首先分析了多電機同步控制的原理及其特點，根據偏差耦合控制策略的優點，確立了基于模糊PID補償器的多電機同步控制策略，提出了模糊PID補償器的設計方法。其次，利用羅克韋爾實驗室現有的設備，構造了一個與生產現場類似的試驗環境，設計了電機同步控制系統的實驗平臺。在單個永磁同步電動機調速系統的基礎上，實現了多電機同步控制。基于實驗平臺，分別對硬件和軟件部分進行了設計，其中包括控制系統網絡的組建和硬件連線的設計和對運動控制模塊進行組態以及運動控制梯形圖的編制。根據本文設計的多電機同步控制方法在保證系統具有優良抗干擾性能的同時，使系統獲得了較好的跟隨性能及同步跟蹤精度。經過Matlab的仿真以及實驗結果說明了本文設計的控制算法的有效性和實用性。最后，總結了所做的研究工作，并對多電機同步控制系統中存在的其它問題進行了簡單的分析，以及對未來研究方向進行了闡述。關鍵詞：多電機同步控制；：模糊PID；遺傳算法；永磁同步電動機；偏差耦合控制
標簽： 模糊PID補償器
上傳時間： 2022-06-18
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該放大電路和光電耦合電路采用電壓反饋。pc817是常用的線性光藕，在各種要求比較精密的功能電路中常常被當作耦合器件，具有上下級電路完全隔離的作用，相互不產生影響。LM358內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的雙運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與 電源電壓無關。
上傳時間： 2022-06-18
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聲學模塊由一系列物理場接口組成，用于模擬流體和固體中的聲音傳播。在聲學模塊中，可用的物理場接口包括壓力聲學接口，聲-固耦合接口，氣動聲學接口，熱粘性聲學接口和幾何聲學接口。使用聲學模塊可以很輕松地求解一些經典的聲學問題，例如，聲散射場、聲衍射、聲激發、聲輻射，以及聲傳輸，等等。這些問題關系到消聲器設計、揚聲器結構、吸聲器和擴音器的隔聲問題，聲音方向性評價，例如指向性，噪聲輻射問題，等等。聲固多物理場耦合可以模擬包含固體和流體產生的聲固耦合作用問題。例如，聲固耦合模式可以應用于精確的消聲器設計、超聲壓電換能器、聲吶技術、汽車制造行業的噪音和機械振動分析。利用COMSOL Multiphysics的強大功能，可以精確分析和設計諸如揚聲器、傳感器、麥克風和助聽器接收器等電聲換能器。在聲學模塊中，可以通過求解線性化勢流方程，線性化歐拉方程或線性Navier-Stokes方程來實現氣動聲學的分析和模擬。這些接口都是用來模擬外部流動和聲場的單向耦合問題。主要應用領域包括噴氣式引擎的噪音分析、流量傳感器，以及包含流動的消聲器等。
上傳時間： 2022-06-19
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上層應用軟件和操作系統要具備良好的移植性，快速高效地開發穩定的底層驅動程序將是嵌入式系統開發成功的關鍵。隨著芯片技術的快速發展，越來越多功能強大、價格低廉的嵌入式硬件出現在市場上，而且更新換代非常快，因此，如何以合理的成本更快地為這些硬件開發或移植嵌入式軟件是嵌入式系統開發人員亟需解決的問題。近年來，上述問題得到了學術界和工業界的廣泛關注。文獻[1]1定義了用于抽象寄存器訪問和復雜位操作的接口定義語言（IDL），在IDL規范中給出了寄存器操作的函數庫和隱藏底層復雜位操作的抽象機制。但是該方法僅局限于底層驅動開發中的寄存器操作。統一驅動程序接口（UD2通過定義硬件平臺和驅動程序之間的應用程序編程接口集，解決可移植問題。硬件抽象技術1在底層硬件和操作系統之間加入了硬件抽象層，避免了操作系統、應用軟件對物理器件的直接訪問，屏藏了底層硬件的差異，從而增強了軟件的健壯性，提高了軟件的開放性和可移植性。但是在實際的應用中，硬件抽象層以嵌入式操作系統的BSP的形式出現。而BSP形式的硬件抽象層與BSP所向上支持的嵌入式操作系統是緊密相連的，耦合性很強。一種嵌入式操作系統的BSP不可能用于其他嵌入式操作系統，因此，這種硬件抽象層是一種封閉的專用硬件抽象層，無疑它局限了軟件可移植的范圍，增加了移植的難度。
上傳時間： 2022-06-19
上傳用戶：qdxqdxqdxqdx
工業生產和科學研究過程中，流量測量必不可少，由于超聲波流量計可以將超聲換能器火裝在管道外面進行非接觸測量，無需中斷管道，設計和安裝方便，并且滿足大部分工業生產的精度要求，近年來得到了廣泛應用.本設計采用了多脈沖時差法測量技術，增強了系統的抗干擾性，改善了測量效果。系統的硬件部分以MSP430F155為控制核心，選用了高精度時間數字轉換器TDC-GPI和復雜可編程邏輯器件spl.S11032等芯片.充分發揮了ispL.S1032的在系統可編程性，設計了超聲波退耦合脈沖定時器、抗干擾濾波器、數字單穩態觸發器等電路，實現了多脈沖的時間差測量，進一步提高了硬件抗干擾性，并且完成了系統時鐘同步和電平轉換的任務。通過芯片內部的門電路傳播時延實現系統傳播時間的測量，可以達到較高的測量精度，與傳統的通過高速數字計數器測時的方式相比，有很大的優勢，可以在較低的頻率下完成電路的設計，避免了高頻電路設計中所帶來的更繁雜的電磁兼容等方面的問題。軟件設計是基于嵌入式實時操作系統Small RTOS 430的實現.Small RTOS 430是由IC/OS-I和Small RTOS 51經過改寫和移植而來，最大限度的減少了操作系統本身的代碼量和所需的內存空間，整個軟件系統以任務為單位，任務的實現相互獨立，簡化了軟件的開發過程，縮短了開發周期，增強了系統的可靠性本文設計的時差法超聲波流量計，采用了TDC-GPI測量傳播時間差，保證了較高的測量精度；使用ispLS1032完成了多脈沖情況下時間差的確定和超聲波退耦合脈沖定時器、抗干擾濾波器等硬件抗干擾電路，改善了超聲波流量計的測量效果.
標簽： 超聲波流量計
上傳時間： 2022-06-21
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1前言萊鋼型鋼廠大型生產線傳動系統采用西門子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交電壓型變頻器供電，變頻器采用公共直流母線式結構；冷床傳輸鏈采用4臺電機單獨傳動，每臺電機分別由獨立的逆變單元控制，逆變單元的控制方式為無速度編碼器的矢量控制，相互之間依靠速度給定的同時性保持同步。自2005年投入生產以來，冷床傳輸鏈運行較為穩定，但2007年2月以后，冷床傳輸鏈逆變單元頻繁出現絕緣柵雙極型晶體管（Insolated Gate Bipolar Transistor，IGBT）損壞現象，具體故障情況統計見表1由表1可知，冷床傳輸鏈4臺逆變器都出現過IGBT損壞的現象，故障代碼是F025和F0272原因分析1）IGBT損壞一般是由于輸出短路或接地等外部原因造成。但從實際情況上看，檢查輸出電纜及電機等外部條件沒有問題，并且更換新的IGBT后，系統可以立即正常運行，從而排除了輸出短路或接地等外部條件造成IGBT損壞。2）IGBT存在過壓。該系統采用公共直流母線控制方式，制動電阻直接掛接于直流母線上，當逆變單元的反饋能量使直流母線電壓超過DC 715 V時，制動單元動作，進行能耗制動；此外掛接于該直流母線上的其他逆變單元并沒有出現IGBT損壞的現象，因此不是由于制動反饋過壓造成IGBT燒壞。3）由于負荷分配不均造成出力大的IGBT損壞。從實際運行波形上看，負荷分配相對較為均勻，相互差別僅為2%左右，應該不會造成IGBT損壞。此外，4只逆變單元都出現了IGBT損壞現象，如果是由于負荷分配不均造成，應該出力大的逆變單元IGBT總是燒壞，因此排除由于負荷分配不均造成IGBT損壞。4）逆變單元容量選擇不合適，裝置容量偏小造成長期過流運行，從而導致IGBT燒毀。逆變單元型號及電機參數：額定功率90kw，額定電流186A，負載電流169 A，短時電流254 A，中間同路額定電流221 A，電源電流205 A，電機功率110kw，電機額定電流205 A，電機正常運行時的電流及轉矩波形如圖1所示。
上傳時間： 2022-06-22
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隨著半導體技術的發展，模數轉換器（Analog to Digital Converter，ADC）作為模擬與數字接口電路的關鍵模塊，對性能的要求越來越高。為了滿足這些要求，模數轉換器正朝著低功耗、高分辨率和高速度方向快速發展。在磁盤驅動器讀取通道、測試設備、纖維光接收器前端和日期通信鏈路等高性能系統中，高速模數轉換器是最重要的結構單元。因此，對模數轉換器的性能，尤其是速度的要求與日俱增，甚至是決定系統性能的關鍵因素。在分析各種結構的高速模數轉換器的基礎上，本文設計了一個分辨率為6位，采樣時鐘為1GS/s的超高速模數轉換器。本設計采用的是最適合應用于超高速A/D轉換器的全并行結構，整個結構是由分壓電阻階梯，電壓比較器，數字編碼電路三部分組成。在電路設計過程中，主要從以下幾個方面進行分析和改進：采用了無采樣/保持電路的全并行結構；在預放大電路中，使用交叉耦合對晶體管作為負載來降低輸入電容和增加放大電路的帶寬，從而提高比較器的比較速度和信噪比；在比較器的輸出端采用時鐘控制的自偏置差分放大器作為輸出緩沖級，使得比較輸出結果能快速轉換為數字電平，以此來提高ADC的轉換速度；在編碼電路上，先將比較器輸出的溫度計碼轉換成格雷碼，再把格雷碼轉換成二進制碼，這樣進一步提高ADC的轉換速度和減少誤碼率。
上傳時間： 2022-06-22
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白光LED（White Light-Fmitting Diode）以其高效、節能、環保、壽命長、無污染等優點逐漸取代傳統的白熾燈成為新一代照明光源。與此同時，與LED配套的驅動集成電路的研發也由LED的應用逐漸普及而得到長足的發展。本文對基于LDO（Low dropout voltage 1inear regulator）恒流型的白光LED驅動集成電路進行了設計分析。該驅動電路采用PWM亮度調節模式，支持3位數字信號輸入，8段亮度調節功能。在電路設計中，根據要求設計了電路的總體框圖，再對電路的所有子模塊電路進行了詳細設計與分析。電路主要有以下模塊組成：電壓基準源、振蕩器、鋸齒波發生器、DAC模塊、PWM比較器、LDO。電壓基準源為各個子模塊提供基準電壓。鋸齒波發生器將振蕩器輸出的100KHz時鐘信號轉換為鋸齒波信號，該信號與DAC的輸出電壓通過PWM比較器比較后得到亮度調整信號。亮度調整信號經過LDO的整形后控制驅動模塊的開和關，使電路輸出恒定的驅動電流。在中芯國際0.35um工藝庫下，使用Hspice仿真軟件對電路進行了模擬仿真。模擬結果表明該電路完成了設計功能、達到了預先制定的設計指標。整個電路以恒定的電流輸出，輸出電流達到了350mA，可以驅動lW的大功率白光LED。滿足了電源電壓在10%波動時，輸出電流的變化量不超過5%。整個控制電路的效率超過了85%。關鍵詞：PWM調制、LDO、恒流驅動
上傳時間： 2022-06-23
上傳用戶：1208020161
