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裝備研制風(fēng)險(xiǎn)

  • 基于LabVIEW和SOPC的智能型函數發生器的研究與設計.rar

    函數發生器又名任意波形發生器,是一種常用的信號源,廣泛應用于通信、雷達、導航等現代電子技術領域。信號發生器的核心技術是頻率合成技術,主要方法有:直接模擬頻率合成、鎖相環頻率合成(PLL)、直接數字合成技術(DDS)。DDS是開環系統,無反饋環節,輸出響應速度快,頻率穩定度高。因此直接數字頻率合成技術是目前頻率合成的主要技術之一,其輸出信號具有相對較大的帶寬、快速的相位捷變、極高的相位分辨率和相位連續等優點。本文的主要工作是采用SOPC結合虛擬儀器技術,進行DDS智能函數發生器的研制。 本文介紹了虛擬儀器技術的基本理論,簡要闡述了儀器驅動程序、VISA等相關技術。對SOPC技術進行了深入的研究:SOPC技術是基于可編程邏輯器件的可重構片上系統,它作為SOC和CPLD/FPGA相結合的一項綜合技術,結合了兩者的優點,集成了硬核或軟核CPU、DSP、鎖相環、存儲器、I/O接口及可編程邏輯,可以靈活高效地解決SOC方案,而且設計周期短,設計成本低,非常適合本設計的應用。本文還對基于DDS原理的設計方案進行了分析,介紹了DDS的基本理論以及數學綜合,在研究DDS原理的基礎上,利用SOPC技術,在一片FPGA芯片上實現了整個函數發生器的硬件集成。 本文就函數發生器的設計制定了整體方案,對軟硬件設計原理及實現方法進行了具體的介紹,包括整個系統的硬件電路,SOPC片上系統和PC端軟件的設計。在設計中,LabVIEW波形編輯軟件和函數發生器二者采用異步串口進行通信。利用LabVIEW的強大功能,把波形的編輯,系統的設置放到計算機上完 成,具有人機界面友好、系統升級方便、節約硬件成本等諸多優勢。同時充分利用了FPGA內部大量的邏輯資源,將DDS模塊和微處理器模塊集成到一個單片FPGA上,改變了傳統的系統設計思路。通過對系統仿真和實際測試,結果表明該智能型函數發生器不僅能產生理想的輸出信號,還具有集成度高、穩定性好和擴展性強等優點。關鍵詞:智能型函數發生器,虛擬儀器,可編程片上系統,直接數字合成技術,NiosⅡ處理器。

    標簽: LabVIEW SOPC 智能型

    上傳時間: 2013-07-09

    上傳用戶:zw380105939

  • 基于自適應時頻分析方法的心音信號分析研究.rar

    心音信號是人體最重要的生理信號之一,包含心臟各個部分如心房、心室、大血管、心血管及各個瓣膜功能狀態的大量生理病理信息。心音信號分析與識別是了解心臟和血管狀態的一種不可缺少的手段。本文針對目前該研究領域中存在的分析方法問題和分類識別技術難點展開了深入的研究,內容涉及心音構成的分析、心音信號特征向量的提取、正常心音信號(NM)和房顫(AF)、主動脈回流(AR)、主動脈狹窄(AS)、二尖瓣回流(MR)4種心臟雜音信號的分類識別。本文的工作內容包括以下5個方面: a)心音信號采集與預處理。本文采用自行研制的帶有錄音機功能的聽診器實現對心音信號的采集。通過對心音信號噪聲分析,選用小波降噪作為心音信號的濾波方法。根據實驗分析,選擇Donoho閾值函數結合多級閾值的方法作為心音信號預處理方案。 b)心音信號時頻分析方法。文中采用5種時頻分析方法分別對心音信號進行了時頻譜特性分析,結果表明:不同的時頻分析方法與待分析心音信號的特性有密切關系,即需要在小的交叉項干擾與高的時頻分辨率之間作綜合的考慮。鑒于此,本文提出了一種自適應錐形核時頻(ATF)分析方法,通過實驗驗證該分布能較好地反映心音信號的時頻結構,其性能優于一般錐形核分布(CKD)以及Choi-Williams分布(CWD)、譜圖(SPEC)等固定核時頻分析方法,從而選擇自應錐形核時頻分析方法進行心音信號分析。 c)心音信號特征向量提取。根據對3M Littmann() Stethoscopes[31]數據庫中標準心音信號的時頻分析結果,提取8組特征數據,通過Fihser降維處理方法提取出了實現分類可視化,且最易于分類的心音信號的2維特征向量,作為心音信號分類的特征向量。 d)心音信號分類方法。根據心音信號特征向量組成的散點圖,研究了支持向量機核函數、多分類支持向量機的選取方法,同時,基于分類的目的 性和可信性,本文提出以分類精度最大為判斷準則的核函數參數與松弛變量的優化方法,建立了心音信號分類的支持向量機模型,選取標準數據庫中NM、AF、AR、AS、MR每類心音信號的80組2維特征向量中每類60組數據作為支持向量機的學習樣本,對余下的每類20組數據進行測試,得到每類的分類精度(Ar)均為100%,同時對臨床上采集的與上述4種同類心臟雜音信號和正常心音信號中每類24個心動周期進行分類實測,分類精度分別為:NM、AF、MR的分類精度均為100%,而AR、AS均為95.83%,驗證了該方法的分類有效性。 e)心音信號分析與識別的軟件系統。本文以MATLAB語言的可視化功能實現了心音信號分析與識別的軟件運行平臺構建,可完成對心音信號的讀取、預處理,繪制時-頻、能量特性的三維圖及兩維等高線圖;同時,利用MATLAB與EXCEL的動態鏈接,實現對心音信號分析數據的存儲以及統計功能;最后,通過對心音信號2維特征向量的分析,實現心音信號的自動識別功能。 本文的研究特色主要體現在心音信號特征向量提取的方法以及多分類支持向量機模型的建立兩方面。 綜上所述,本文從理論與實踐兩方面對心音信號進行了深入的研究,主要是采用自適應錐形核時頻分析方法提取心音信號特征向量,根據心音信號特征向量組成的散點圖,建立心音信號分類的支持向量機模型,并對正常心音信號和4種心臟雜音信號進行了分類研究,取得了較為滿意的分類結果,但由于用于分類的心臟雜音信號種類及數據量尚不足,因此,今后的工作重點是采集更多種類的心臟雜音信號,進一步提高心音信號分類精度,使本文研究成果能最終應用于臨床心臟量化聽診。 關鍵詞:心音信號,小波降噪,非平穩信號,心臟雜音,信號處理,時頻分析,自適應,支持向量機

    標簽: 時頻 分析方法

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:weixiao99

  • 大功率照明LED開關電源研究.rar

    大功率照明LED(Light Emitting Diode)是新一代光源,它光轉換效率高,也稱作綠色光源。由于大功率照明LED本身的伏安特性,大功率LED的開關電源的研究從一開始就遇到了困難。而發展LED照明是現在節能環保的大趨勢,所以研究開發一種新型的大功率照明LED開關電源是很有必要的。 本文簡要介紹了大功率LED的發光特性、伏安特性及其驅動方案,并回顧了大功率LED開關電源的發展歷史,展望了未來趨勢。給出了大功率LED開關電源課題的背景,并分析了設計難點。在此基礎上,提出了一種新型兩級式方案,前級為PFC級,后級為DC/DC級。PFC級采用電感電流臨界連續模式的Boost變換器,DC/DC級采用準諧振模式的反激變換器。為了提高PFC級在低電壓輸入時的效率,采用了變電壓輸出的控制方案。 文中首先對采用臨界連續工作模式的功率因數校正級的工作原理和主電路參數進行推導與設計,以及對基于L6562的PFC控制電路的設計進行了詳細的研究。其次詳細介紹了準諧振模式的理論基礎和應用,對基于NCP1377B的反激變換器的工作原理和穩態特性進行了詳細的分析;在此基礎上提出了一種高效低損耗的準諧振變換器的設計方案。論文詳細介紹了該方案的工作原理和特點,并分析了鉗位電路及基于TSM103的恒壓/恒流電路及線性穩壓器在提出的兩級式方案中的應用。 結合上面提到的方案,本文研制了一臺全球輸入電壓范圍(90~265Vac),12V/5A輸出的大功率照明LED開關電源,實驗結果驗證了所提方案的可行性。

    標簽: LED 大功率 照明

    上傳時間: 2013-07-15

    上傳用戶:大融融rr

  • 具有功率因數校正和軟開關技術開關電源設計.rar

    近年來,電源技術無論在理論研究,還是生產應用方面都取得了許多成果和長足的進步。開關電源的研究涉及電力電子、自動控制等技術領域,軟開關、高效率是開關電源的重要研究方向。因此,PFC技術和軟開關PWM技術作為成熟的技術,近些年來在中、小功率乃至大功率開關電源中得到普遍的應用。 本文研究設計了一種具有功率因數校正和軟開關技術的高效率開關電源。該開關電源主要分為兩個部分,前一部分為單相有源功率因數校正電路,后一部分為采用移相控制軟開關技術的全橋變換器。 論文首先介紹了開關電源技術的發展以及涉及到的技術領域,然后闡述了現階段幾種提高開關電源技術的新方法,最后詳細敘述了整個系統的設計。在詳細分析和研究單相有源功率因數校正原理的基礎上,設計出有源功率因數校正電路,并給出電路中升壓電感的設計方法。同時,設計出了大功率移相控制全橋軟開關PWMDC/DC變換器,詳細的研究了實現ZVS的條件。最后研制出了實驗樣機,并給出了實驗樣機的功率因數校正電路和移相全橋軟開關變換電路的實驗波形。

    標簽: 功率因數校正 軟開關技術 開關電源設計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:ynwbosss

  • 高壓變頻器前側逆變晶閘管自供電驅動系統研究與設計.rar

    隨著電力電子技術的發展,高壓換流設備在工業應用中日益廣泛。其核心元件晶閘管(SCR)的電壓與電流越來越高(已達到10KV/10KA以上),應用場合要求也越來越高。在國際上,晶閘管的光控技術發展日益成熟。根據對國內晶閘管技術發展前景和需求的展望,本文采用自供電驅動技術與光控技術相結合,研發光控自供電晶閘管驅動控制板,然后與晶閘管本體相結合即形成光控晶閘管工程化實現模型,其可作為光控晶閘管的替代技術。 在工程應用中,光控晶閘管的典型應用場合為四象限高壓變頻器和國家大型直流輸變電系統等。隨著國家節能工程的實施,高壓變頻器的應用范圍越來越廣泛,已成為工業節能中的重要環節。高壓直流換流系統難度大,技術復雜,要求高,本論文研究的光控晶閘管替代技術只作為其儲備技術之一。本論文以電流源型高壓變頻器作為該光控晶閘管替代技術的應用背景重點闡述。 電流源型高壓變頻器為了提高單機容量,通常是數個SCR串聯使用。隨著系統容量越來越大,裝置對高壓開關器件的要求也越來越高。如果一組串聯SCR中某一個SCR該導通時沒有導通,那么加在該組SCR上的電壓都將加到該SCR上形成過電壓,造成該器件的擊穿損壞,甚至于一組串聯SCR都被燒壞。為了克服上述問題,保證高壓變頻器中串聯晶閘管能夠安全可靠的工作,提高系統可靠性,有必要為晶閘管配備后備驅動系統。本文提出了給SCR驅動電路增設自供電驅動系統——SPDS (Self—Powered Drive System)的解決辦法。SPDS基本功能是通過高位取能電路利用RC緩沖電路中的能量為監測電路和后備觸發電路提供正常工作所需要的能量。它的優點是由于緩沖電路與晶閘管同電位,自供電驅動系統要求的電壓隔離水平可以從幾千伏降低到幾百伏,節省了高壓隔離變壓器,節省了成本和體積,提高了系統可靠性。國外對相關內容已經有了深入研究,并將其應用在高壓變頻器產品中。在國內,目前還沒有查到相關文獻。本文為基于晶閘管的電流源型高壓變頻器設計了一種高壓晶閘管自供電驅動系統,填補了國內空白,為自供電驅動系統的推廣應用和其他高壓開關器件自供電驅動系統的研制提供了參考。 本文詳細介紹了串聯高壓晶閘管驅動系統的要求和RC緩沖電路的工作特 點,進而提出了SPDS的工作原理和具體實現方式,闡述了SPDS各部分組成及其功能。SPDS的核心技術是取能回路和觸發方式的設計。本文在比較各種高壓取能方式和觸發方式優缺點的基礎上,選擇采用RC緩沖取能方式和光纖觸發方式。 論文基于Multisim10仿真軟件,結合高壓晶閘管自供電驅動系統取能電路的原理,對高壓晶閘管自供電驅動系統的核心部分——SPDS取能電路進行了仿真。通過搭建帶SPDS取能電路的單相晶閘管仿真電路和電流源型高壓變頻器前側變流電路的仿真模型,詳細討論了影響RC取能回路正常工作的各種因素。同時,通過設定仿真電路的參數,分析了其工作狀況。根據得到的仿真波形圖,證明了高壓晶閘管自供電驅動系統可以達到有效觸發晶閘管導通的設計目標,具有可行性。 為考察SPDS的實際工作性能,本文搭建了簡易的SPDS低壓硬件實驗平臺,為其高壓條件下的工程化應用打好了基礎。 在論文的最后,對高壓晶閘管自供電驅動系統的發展方向進行了展望。 關鍵詞:高壓變頻器;晶閘管驅動;自供電系統;高壓換流;光控晶閘管

    標簽: 高壓變頻器 逆變 晶閘管

    上傳時間: 2013-05-26

    上傳用戶:riiqg1989

  • 光伏陣列ⅠⅤ特性曲線測試設備研究.rar

    光伏陣列是光伏系統的重要組成部分,它決定了光伏系統的發電量,同時也是光伏系統成本的主要部分。因此合理配置光伏陣列,提高光伏陣列的利用效率一直是光伏系統設計的研究重點,也是降低光伏系統發電成本的重要措施。本文采用了可變電子負載現場測試方法,設計并研制出基于Philips公司的LPC2214的光伏陣列測試儀樣機。本文主要工作及創新在于: 1.在基于LPC2214測試控制部分的硬件電路設計中,為電壓和電流的采樣各設置了四路不同量程的采樣通道。采樣時系統自動選擇最合適的量程,提高電壓和電流大范圍測量時的精度; 2.通過對系統進行一次預采樣來確定光伏陣列的開路電壓和短路電流。預采樣的方法只需要使可變電子負載完成一次由阻值為零到阻值為無窮大的操作; 3.對測試得到的數據首先將電壓值進行從小到大的升序重組,其對應的電流值采用lagrange中值法對進行數字濾波處理,從而消除由于偶然出現的脈沖性干擾所引起的采樣值偏差; 4.對輔助電源、測試控制電路和液晶顯示進行了一體化的設計,使光伏陣列特性的測量和顯示可以在本測試儀上一次完成; 5.本測試儀樣機可以利用光伏陣列的數學模型以及測量的實時數據對光伏陣列的特性曲線進行預估和分析。 通過對光伏陣列進行實際測量,得到的實驗結果表明:該樣機測試系統運行穩定、攜帶方便、測量精度較高、一次完整的測試只需14ms左右,測試速度快,并且測量得到的伏安特性可以在液晶上直接以曲線的形式顯示,使測得的陣列特性更為直觀,能滿足工程應用的需要。

    標簽: 光伏陣列 特性曲線 測試設備

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:fairy0212

  • 基于模糊參數自整定PID控制的交流伺服系統研究.rar

    交流伺服技術是研制開發各種先進的機電一體化設備,如工業機器人、數控機床、加工中心等的關鍵性技術,但是要提高交流伺服系統的控制性能關鍵在于伺服控制器對電機動態和靜態響應的控制,要獲得良好的電機動、靜態性能關鍵在于伺服控制器的控制算法。為此,本文開展了主要針對電機控制算法中的PID控制器參數整定算法研究。研究工作是基于黑龍江省科技攻關項目為支撐。 本論文在查閱大量文獻資料的基礎上,掌握了系統構成和基本控制原理,并分析了國內交流伺服存在的問題,設計了基于TI公司電機數字化控制芯片TMS320F2812的交流伺服控制器的控制單元;基于三菱公司智能化功率器件IPM設計了控制器的功率單元;以及電源單元和相關電路的保護單元。 基于電機矢量控制原理,構建了永磁同步電機的矢量控制模型,在原有研究的基本PID控制基礎上,根據模糊控制的基本原理,研究了應用于電機控制的模糊參數自整定PID控制器設計原理,構建模糊參數自整定PID控制器的數學模型,并進行該系統的仿真研究和實際應用程序設計。 本文的重點是闡述模糊參數自整定PID控制器的設計原理和方法,利用基于模糊參數自整定PID控制器的交流伺服系統仿真模型,應用Matlab/Simulink仿真軟件平臺驗證模型和算法的正確性,并與常規PID控制性能進行對比分析。在實際硬件平臺驗證了本文提出算法的可行性和正確性。 通過仿真和實際結果對比得出結論,模糊參數自整定PID控制器可以提高交流伺服系統的動態和靜態性能。

    標簽: PID 模糊 參數

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:lht618

  • 高壓TSC無功補償技術的研究.rar

    高壓TSC(Thyristor Switch Capacitor)裝置是指額定工作電壓為6kV-35kV晶閘管投切電容器補償裝置,是一種典型靜止無功補償器,其對增強系統穩定性、提高系統運行經濟性,保證電壓質量及改善電能質量都能發揮良好的作用。目前國內對高壓TSC裝置研制與生產還處于起步階段,加速高壓TSC裝置的國產化,對在我國電力系統中早日推廣與應用高壓TSC裝置具有重大意義。 首先在無功功率的測量上,如何在有諧波干擾等復雜環境下準確檢測無功功率,本文采用了基于快速傅立葉變換的方法,可以很好的完成無功功率的采集。在主電路結構上,晶閘管開關閥是高壓TSC裝置的關鍵構成部件,高壓TSC裝置要求晶閘管開關應具有良好的電氣性能,要求晶閘管開關應是有效和可靠的。本文通過晶閘管特性和串聯技術的研究,給出了晶閘管串聯開關的靜態均壓和動態均壓方法,設計出合理使用的電路結構。通過仿真分析,驗證了均壓電路的效果。 電容器無涌流投入技術也是TSC主要研究點,由于在高壓系統中器件兩端承受的電壓較高,低壓TSC系統中常用的過零固態繼電器或集成過零觸發芯片滿足不了耐壓的需要,本文設計了專門的過零檢測及觸發電路,在器件兩端電壓過零時觸發,避免了由于電容器殘壓過高而造成的巨大沖擊電流,從而在硬件電路上實現電容器組的無過渡過程投切,電路簡單可靠。同時,在控制策略上將幾種投切判據進行了比較,采用了電壓無功復合投切判據,以無功功率作為主判據,電壓作為輔助判據,有效地克服了僅以功率因數作為投切判據的控制方式中的輕載時容易產生投切振蕩而重載時容易出現補償不充分的缺點。

    標簽: TSC 無功補償技術

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:6546544

  • 輸電線路綜合在線監測終端——基于ARM的數據采集和傳輸系統的設計與實現.rar

    隨著我國工農業生產的發展和人民生活水平的提高,作為國民經濟基礎之一的電力行業取得了迅猛的發展,電力系統輸配電的安全性和可靠性也越來越受到電力系統運行、管理和科研人員的關注。輸電線路的各種事故是影響電力線路安全運行的重要因素之一。本文正是在這一前提下,在參考國內外大量文獻及研究成果的基礎上,設計實現了一套輸電線路綜合在線監測系統。 本文研制的輸電線路在線監測終端通過測量線路的泄漏電流、分布電壓、氣候參數以及圖像信息,并將數據進行采集、處理后,將數據發送到后臺監控中心,達到對輸電線路運行狀況進行實時監測的目的,并以此為依據給出線路的評估信息提供給電力部門作為其安排檢修的依據,可以大大減少電力部門的工作量并預防線路事故的發生。 針對本系統功能豐富、監測參數眾多的特點,作者設計了基于ARM的數據采集與傳輸系統。通過對ARM資源的合理分配,實現了監測終端的數據采集處理功能。終端的數據傳輸功能由ARM和無線傳輸模塊配合完成,實現了GPRS和GSM SMS兩種數據傳輸方式。 本文是對輸電線路綜合在線監測終端數據采集與傳輸系統設計和研究工作的總結,本文內容主要偏重于監測終端硬件和軟件的研究設計。論文在最后一部分對運行得到的數據也進行了分析、總結。 本文研制的輸電線路綜合監測終端已在在幾條高壓輸電線路上掛網運行,運行結果表明系統各方面性能良好,滿足設計要求。

    標簽: ARM 輸電線路 在線監測

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:zhaiyanzhong

  • MEMS傳感器弱信號檢測電路及集成設計.rar

    高精度慣性加速度計能夠實現實時位移檢測,在當今民用和軍用系統如汽車電子、工業控制、消費電子、衛星火箭和導彈等中間具有廣泛的需求。在高精度慣性加速度計中,特別需要穩定的低噪聲高靈敏度接口電路。事實上,隨著傳感器性能的不斷提高,接口電路將成為限制整個系統的主要因素。 本論文在分析差動電容式傳感器工作原理的基礎上,設計了針對電容式加速度計的全差分開環低噪聲接口電路。前端電路檢測傳感器電容的變化,通過積分放大,產生正比于電容波動的電壓信號。 本論文采用開關電容電路結構,使得對寄生不敏感,信號靈敏度高,容易與傳感器單片集成。為了得到微重力加速度性能,設計電容式位移傳感接口電路時,重點研究了噪聲問題和系統建模問題。仔細分析了開環傳感器中的不同噪聲源,并對其中的一些進行了仿真驗證。建立了接口電路寄生電容和寄生電阻模型。 為了更好的提高分辨率,降低噪聲的影響如放大器失調、1/f噪聲、電荷注入、時鐘饋通和KT/C噪聲,本論文采用了相關雙采樣技術(CDS)。為了限制接口電路噪聲特別是熱噪聲,著重設計考慮了前置低噪聲放大器的設計及優化。由于時鐘一直導通,特別設計了低功耗弛豫振蕩器,振蕩頻率為1.5M。為了減小傳感器充電基準電壓噪聲,采用兩級核心基準結構設計了高精度基準,電源抑制比高達90dB。 TSMC 0.18μm工藝中的3.3V電壓和模型,本論文進行了spectre仿真。 關鍵詞:MEMS;電容式加速度計;接口電路;低噪聲放大器;開環檢測

    標簽: MEMS 傳感器 弱信號

    上傳時間: 2013-05-23

    上傳用戶:hphh

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