脈沖電暈法煙氣脫硫脫硝技術(shù)是利用電暈放電產(chǎn)生的高能電子與中性分子碰撞,產(chǎn)生自由基和活性粒子,在有氨加入的條件下,將SO2、NOx轉(zhuǎn)化為硫銨和硝銨。根據(jù)現(xiàn)有脈沖電暈法電源設(shè)備不能大規(guī)模工業(yè)化實踐應(yīng)用的缺點,設(shè)計了一種新型的高頻高壓交直流疊加的脫硫脫硝電源。 本文重點介紹了交、直流電源的工作原理,對電源中的串聯(lián)諧振情況進行了具體的分析,交流電源采用串聯(lián)負載串聯(lián)諧振的工作方式,直流電源采用并聯(lián)負載串聯(lián)諧振的工作方式。通過變壓器升壓和諧振升壓,可使交流電壓的上升率大于200V/us,直流電壓可達到上萬伏。同時計算了電源的主要參數(shù),為實驗打下基礎(chǔ)。為了進一步提高交流電壓的頻率,針對感性負載,采用全橋移相軟開關(guān)控制策略,為開關(guān)器件提供零電壓關(guān)斷條件。通過理論分析、仿真及實驗對軟、硬開關(guān)過程及損耗進行比較,證明軟開關(guān)對提高開關(guān)頻率的促進作用。 為方便對交、直流電壓幅值進行調(diào)節(jié),設(shè)計了電源控制系統(tǒng),采用兩個數(shù)字PID控制器,能同時對二者的幅值進行控制,并以液晶和鍵盤作為人機交互界面,方便用戶的操作。 交直流疊加的電源可以使反應(yīng)器產(chǎn)生穩(wěn)定、寬范圍、有效的流光。交流電壓使放電增強,產(chǎn)生的自由基多,氧化脫除量增加。直流基壓驅(qū)使正離子和電子離開流光通道,自由基分布更廣,與SO2等接觸面增加,增強脫硫脫硝效果。 本文也對脫硫脫硝系統(tǒng)的電磁干擾情況進行分析,并采用接地、屏蔽、隔離等方法提高系統(tǒng)的電磁兼容性能。
標簽: 脫硫 大容量 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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集散控制系統(tǒng)(Distributing Control System,縮寫DCS)是以多個微處理機為基礎(chǔ)利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、圖形顯示技術(shù)等實現(xiàn)對分散控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、監(jiān)視的控制技術(shù)。DCS具有功能分散,故障分散的優(yōu)點,適合于上位機對多個下位機的管理和監(jiān)控。本文將DCS技術(shù)應(yīng)用到中央空調(diào)上,設(shè)計了中央空調(diào)的溫度模糊集散控制系統(tǒng)。 本系統(tǒng)在整體結(jié)構(gòu)上采用集散控制的方案。一臺控制計算機(上位機)對各個空調(diào)房間的風(fēng)機和水泵進行集中管理,若干臺下位機下放分散到現(xiàn)場實現(xiàn)分布式控制,上位機和各個下位機之間用控制網(wǎng)絡(luò)互連以實現(xiàn)相互之間的信息傳遞。 在控制策略上,針對被控量溫度的大慣性、時變性的特點,本文設(shè)計了溫度的二維模糊控制策略,該策略是基于專家和有經(jīng)驗的操作人員的經(jīng)驗進行調(diào)控的智能控制系統(tǒng)。模糊控制是以查詢模糊控制規(guī)則表的形式實現(xiàn),模糊控制表可以隨著人們的經(jīng)驗和知識的增長日益完善。 根據(jù)總體方案,設(shè)計下位機即開關(guān)磁阻電機(SRM)控制節(jié)點和信號采集節(jié)點的軟、硬件。主要工作包括SRM的就地和遠程兩種控制方式的實現(xiàn)、模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的控制、模擬電壓的采集、溫度傳感器的選型、CAN網(wǎng)絡(luò)通信的硬、軟件,以及下位機的主程序的設(shè)計和調(diào)試等。 完成上述工作后,采用溫度開環(huán)和閉環(huán)分別進行了試驗。通過實驗證明,所設(shè)計方案的可行性。最后對中央空調(diào)溫度控制系統(tǒng)的運行性能進行了總結(jié),對下一步用于該系統(tǒng)的研究與開發(fā)具有一定的參考價值。
標簽: 中央空調(diào) 溫度 模糊集
上傳時間: 2013-04-24
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工業(yè)生產(chǎn)過程中,時滯對象普遍存在,同時也是較難控制的,尤其是大時滯對象的控制一直都是一個難題。而很多溫度控制系統(tǒng)都是屬于大時滯系統(tǒng),常見的智能溫度控制器雖然在溫度控制的實際應(yīng)用中表現(xiàn)了比較理想的控制效果,但它仍然屬于將參數(shù)整定與系統(tǒng)控制分開處理的離線整定方法,如果工況發(fā)生變化就必須重新調(diào)整參數(shù)。針對這一問題,為了實現(xiàn)時滯系統(tǒng)參數(shù)自整定的控制,本文將神經(jīng)網(wǎng)路控制、模糊控制和PID控制結(jié)合起來,設(shè)計了基于神經(jīng)網(wǎng)路的模糊自適應(yīng)PID控制器。 首先,本論文分析了時滯系統(tǒng)的特點,討論了幾種時滯系統(tǒng)較為成熟的常規(guī)控制算法:微分先行控制算法、史密斯預(yù)估控制算法、大林控制算法,并深入研究了它們的控制性能;并且通過仿真對這三種控制方法在溫控系統(tǒng)中的控制性能進行了比較。 其次,在分析PID參數(shù)自整定傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種改進方法,并設(shè)計了相應(yīng)的控制器。該控制器綜合了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和PID控制各自的長處,既具備了模糊控制簡單有效的控制作用以及較強的邏輯推理功能,也具備了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的能力,同時也具備了傳統(tǒng)PID控制的廣泛適應(yīng)性。該方法不需要離線整定參數(shù),實現(xiàn)了在線自整定參數(shù)。仿真實驗表明了該控制器對模型和環(huán)境都具有較好的適應(yīng)能力和較強的魯棒性。 最后將基于神經(jīng)網(wǎng)路的模糊自適應(yīng)PID控制器應(yīng)用于貝加萊PID溫控裝置,能夠出色地實現(xiàn)參數(shù)的在線自整定。理論分析、系統(tǒng)仿真、實驗結(jié)果都證實了這種控制策略能有效地減少系統(tǒng)超調(diào)量,并減少了調(diào)節(jié)時間,提高了系統(tǒng)的實時性和控制精度。
標簽: 時滯系統(tǒng) 參數(shù) 自整定控制
上傳時間: 2013-07-05
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高頻開關(guān)電源系統(tǒng)具有體積小、重量輕、高效節(jié)能、輸出紋波小等優(yōu)點,現(xiàn)已開始逐步成為現(xiàn)代電源系統(tǒng)的主流。但是在傳統(tǒng)的開關(guān)電源技術(shù)中,它通常是采用模擬電路來實現(xiàn)電壓或電流控制的。近年來,隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的日益完善、成熟,微處理器/微控制器和數(shù)字信號處理器性價比的不斷提高,數(shù)字控制在以實現(xiàn)復(fù)雜的控制策略,采用數(shù)字控制具有更高的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性,并本文對開關(guān)電源的常用拓撲結(jié)構(gòu)、模糊控制、模糊PID控制理論、PWM產(chǎn)生原理進行了研究,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新型數(shù)字化的開關(guān)電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)以TMS320LF2407為控制核心,利用模糊PID控制,建立電壓環(huán)單環(huán)控制結(jié)構(gòu),直接生成數(shù)字PWM波形,經(jīng)過IR2118驅(qū)動主電路的功率開關(guān)管(MOSFET)。 本系統(tǒng)采用模糊PID控制策略。該控制策略既能發(fā)揮模糊控制的動態(tài)響應(yīng)快、超調(diào)量小、較好的適應(yīng)性的特點,又能發(fā)揮PID控制的穩(wěn)態(tài)精度高的優(yōu)點,能較好的適應(yīng)開關(guān)電源的非線性,實時性控制的需要。整個電源系統(tǒng)以DSP為控制核心,用單個TMS320LF2407 DSP芯片來集中實現(xiàn)電源輸出調(diào)壓和過壓過流保護等要靈活地選擇不同的控制功能。 另外,本文按照高頻開關(guān)電源的設(shè)計步驟,采用基于DSP的數(shù)字控制方式,最后對本開關(guān)電源主電路進行了PID控制和模糊PID控制的對比仿真研究。仿真結(jié)果表明這種控制策略具有很好的控制性能,算法實現(xiàn)比較簡單,同時控制模塊設(shè)計簡單,可靠性高,是一種比較實用、易于實現(xiàn)的控制算法。
標簽: PID 模糊 控制開關(guān)
上傳時間: 2013-07-01
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電線電纜是國家經(jīng)濟建設(shè)的一項重要的產(chǎn)業(yè),在鐵路通信中,皮泡皮通信電纜因為其具有與其它電纜相同性能的情況下,直徑小、成本低、重量輕的特點,得到了人們的青睞。而在單線擠塑機中的溫度控制直接影響電纜的性能質(zhì)量。溫度控制的可靠與否及其控制精度的高低己成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,溫度控制也成為生產(chǎn)工藝的重要組成部分。在工藝控制當中,應(yīng)盡量減小其超調(diào)量、波動、響應(yīng)時間和偏差,這對產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)量和原料的節(jié)省都是及其重要的。 本文主要針對擠塑機的溫度這個參數(shù)進行控制。全文主要包括以下幾個部分:首先分析了傳統(tǒng)PID、和模糊控制的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)選用了模糊自適應(yīng)PID控制算法。在硬件方面,在分析了系統(tǒng)控制對象的基礎(chǔ)上,以LPC2131為控制核心,運用MAX6675采集溫度、LCD和鍵盤作為人機交換平臺、以PWM方式對固體繼電器進行控制。軟件方面,在ARM的集成開發(fā)環(huán)境AD1.2下,利用C語言,進行了軟件的設(shè)計與調(diào)試,實現(xiàn)了硬件的配置和整體控制系統(tǒng)的所有功能。同時也實現(xiàn)了用Modbus協(xié)議與PC機通訊的下位機部分程序,并運用串口調(diào)試助手V2.2測試了其功能性。另外論文詳細的給出了控制平臺的各個功能程序模塊軟件流程。通過在實驗室對系統(tǒng)進行了模擬實驗,該控制平臺運行穩(wěn)定,可靠,實現(xiàn)了預(yù)期的功能,證明了將模糊PID算法引入擠塑機溫度控制系統(tǒng)當中,改善了系統(tǒng)的控制效果,具有更好的魯棒性和自適應(yīng)能力。
上傳時間: 2013-05-23
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隨著家用空調(diào)的普及應(yīng)用,空調(diào)已日漸成為耗能大戶。我國經(jīng)濟建設(shè)多年來高速發(fā)展,正面臨能源日益緊張的問題,由于空調(diào)節(jié)能尚有空間,因此人們普遍關(guān)注空調(diào)節(jié)能技術(shù)。在家用空調(diào)的各種節(jié)能技術(shù)中,直流壓縮機變頻驅(qū)動是發(fā)展的主流方向。從驅(qū)動方式上看,直流壓縮機可以采用方波控制或矢量控制。與方波控制相比,矢量控制的空調(diào)直流壓縮機具有噪聲低、振動小、效率高等特點,更加符合節(jié)能和環(huán)保的發(fā)展方向。 本文主要研究了適用于空調(diào)壓縮機負載的無轉(zhuǎn)子位置傳感器永磁同步電機矢量控制方法。首先從電機的基本方程入手,詳細推導(dǎo)了永磁同步電機矢量控制的數(shù)學(xué)模型。詳細分析了各種電流控制策略特點,提出了采用適合直流壓縮機驅(qū)動的MTPA控制方式。 其次提出了具有凸極效應(yīng)的壓縮機永磁同步電機的一種簡化模型,得到了適用于IPMSM的滑模觀測器,解決了IPMSM在αβ坐標系中應(yīng)用滑模觀測器困難的問題。針對壓縮機運行特點,采用全維狀態(tài)觀測器方法,實現(xiàn)IPMSM反電動勢的觀測,根據(jù)反電動勢計算出電機轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)了無傳感器矢量控制。本文詳細分析了全維狀態(tài)觀測器的極點配置方法,通過將四個極點配置在相同位置,簡輕了計算量,也便于實現(xiàn)。 第三,由于反電動勢估算法在電機低轉(zhuǎn)速下不能正確估算轉(zhuǎn)子位置,無法正常閉環(huán)起動,本文提出了一種簡單的用于直流壓縮機的起動方法,實現(xiàn)了壓縮機的可靠起動。同時在深入分析電機等效模型的基礎(chǔ)上,給出了一種簡單的電機參數(shù)測量方法,通過簡單測量和計算,得到系統(tǒng)實現(xiàn)無傳感器永磁同步電機矢量控制所需的電感、電阻及反電動勢系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)。 最后通過MATLAB/Simulimk7.1仿真軟件對基于滑模觀測器和基于全維觀測器的永磁同步電機矢量控制方法進行了仿真驗證,設(shè)計了以TMS320F2403數(shù)字信號處理器為控制核心的直流壓縮機矢量控制實驗平臺,并進行了大量的實驗驗證。仿真及實驗結(jié)果證明了本文理論分析和所提方法的正確性,并已應(yīng)用于實際的直流壓縮機矢量控制系統(tǒng)。
標簽: 空調(diào)壓縮機 無傳感器 方法研究
上傳時間: 2013-06-13
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溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分,國內(nèi)外溫室種植業(yè)的實踐經(jīng)驗表明,提高溫室的自動控制和管理水平可充分發(fā)揮溫室農(nóng)業(yè)的高效性。隨著傳感技術(shù),計算機技術(shù)及通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,現(xiàn)代化溫室信息自動采集及智能控制系統(tǒng)的開發(fā)已越來越引起人們的重視,并成為一個具有重要意義的研究方向。因此設(shè)計了基于PIC單片機的溫室自動控制系統(tǒng),使其對溫室環(huán)境進行控制,為植物創(chuàng)造適宜的生長條件,從而使農(nóng)作物獲得高產(chǎn),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。 文中論述了國內(nèi)外溫室環(huán)境控制技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀,分析了溫室的內(nèi)部機理,給出了所采用的溫室小氣候溫濕度模型;通過對溫室環(huán)境歷史數(shù)據(jù)的分析,得出了溫室溫度控制系統(tǒng)的近似數(shù)學(xué)模型。 系統(tǒng)采用模糊控制算法實現(xiàn)對溫濕度的控制。詳細研究了模糊控制的機理,建立了針對幾種執(zhí)行機構(gòu)的模糊控制規(guī)則表;在模糊推理中采用了T-S模型的推理方法,此方法確定的控制規(guī)則工程意義明確,易于調(diào)整。并以溫度控制系統(tǒng)為對象,使用MATLAB對模糊算法進行仿真;仿真結(jié)果表明,這種算法具有超調(diào)量小、穩(wěn)定性強、適應(yīng)性好等特點,能夠達到預(yù)期的控制效果,是一種較為理想的智能控制方案。 溫室自動控制系統(tǒng)的硬件部分由上位機和下位機及其外圍電路組成。上位機采用PC機,通過與下位機間的通信實現(xiàn)對溫室的統(tǒng)一管理;下位機及其外圍電路實現(xiàn)溫室環(huán)境參數(shù)的檢測、顯示和實時控制,微處理器采用的是PIC16F877A單片機。這種以單片機為核心的控制器還可以在不依賴上位機的情況下獨立實現(xiàn)參數(shù)的測控。 在軟件設(shè)計方面,將模糊控制算法引入其中,給出了主程序、模糊算法程序、通信程序等程序流程圖。使用MSComm控件實現(xiàn)上下位機間通信;并采用VB6.0對上位機界面進行了設(shè)計,使程序簡單、清晰、為用戶提供了直觀友好的管理平臺。整個系統(tǒng)軟硬件搭配合理,設(shè)計、開發(fā)、維護方便,具有較高的性價比。
上傳時間: 2013-07-21
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電線電纜是國家經(jīng)濟建設(shè)的一項重要的產(chǎn)業(yè),在鐵路通信中,皮泡皮通信電纜因為其具有與其它電纜相同性能的情況下,直徑小、成本低、重量輕的特點,得到了人們的青睞。而在單線擠塑機中的溫度控制直接影響電纜的性能質(zhì)量。溫度控制的可靠與否及其控制精度的高低己成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,溫度控制也成為生產(chǎn)工藝的重要組成部分。在工藝控制當中,應(yīng)盡量減小其超調(diào)量、波動、響應(yīng)時間和偏差,這對產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)量和原料的節(jié)省都是及其重要的。 本文主要針對擠塑機的溫度這個參數(shù)進行控制。全文主要包括以下幾個部分:首先分析了傳統(tǒng)PID、和模糊控制的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)選用了模糊自適應(yīng)PID控制算法。在硬件方面,在分析了系統(tǒng)控制對象的基礎(chǔ)上,以LPC2131為控制核心,運用MAX6675采集溫度、LCD和鍵盤作為人機交換平臺、以PWM方式對固體繼電器進行控制。軟件方面,在ARM的集成開發(fā)環(huán)境AD1.2下,利用C語言,進行了軟件的設(shè)計與調(diào)試,實現(xiàn)了硬件的配置和整體控制系統(tǒng)的所有功能。同時也實現(xiàn)了用Modbus協(xié)議與PC機通訊的下位機部分程序,并運用串口調(diào)試助手V2.2測試了其功能性。另外論文詳細的給出了控制平臺的各個功能程序模塊軟件流程。通過在實驗室對系統(tǒng)進行了模擬實驗,該控制平臺運行穩(wěn)定,可靠,實現(xiàn)了預(yù)期的功能,證明了將模糊PID算法引入擠塑機溫度控制系統(tǒng)當中,改善了系統(tǒng)的控制效果,具有更好的魯棒性和自適應(yīng)能力。
上傳時間: 2013-05-31
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PID算法自從問世以來,一直受到廣泛的關(guān)注。隨著現(xiàn)代控制理論及智能控制技術(shù)的發(fā)展,PID算法也得到了長足的發(fā)展。結(jié)合傳統(tǒng)的PID控制算法,針對特定的控制領(lǐng)域,出現(xiàn)了一些新的控制算法,模糊PID控制算法就是在此基礎(chǔ)上漸漸形成并凸顯其控制特色。 同時隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA的發(fā)展及其EDA技術(shù)的日漸成熟,為集成控制芯片開拓了廣闊的發(fā)展空間。FPGA的發(fā)展為基于硬件的算法模塊的實現(xiàn)提供了可能性,同時節(jié)省了外圍的電路,使算法模塊的集成度大大提高。 本文針對當前國內(nèi)外在算法研究方面的熱點問題,對模糊PID算法進行了深入的分析和研究。通過對汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析,對其進行了數(shù)學(xué)建模。采用某汽輪機的實際設(shè)計運行參數(shù),利用Matlab仿真軟件,對該汽輪機的數(shù)學(xué)模型進行了甩負荷動態(tài)特性仿真。仿真結(jié)果表明,模糊PID可以更好地解決汽輪發(fā)電機組在甩負荷過程中由于機組轉(zhuǎn)子飛升量太大而導(dǎo)致危急保安裝置動作,使得汽輪發(fā)電機組意外停機的問題,能夠保證汽輪發(fā)電機組在意外甩負荷時機組正常的機械運轉(zhuǎn)。根據(jù)模糊控制理論的特點及EDA技術(shù)和FPGA可編程邏輯器件的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了在FPGA上實現(xiàn)模糊PID算法的具體實現(xiàn)方案。在綜合分析算法特性的基礎(chǔ)上,選擇Altera公司生產(chǎn)的CycloneⅡ系列中的EP2C35F672C6作為目標芯片,利用分層模塊化設(shè)計思想,在Altera公司提供的QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境中,利用原理圖設(shè)計輸入和VHDL設(shè)計輸入相結(jié)合的方式實現(xiàn)了模糊PID控制算法,同時分別對實現(xiàn)的各個功能模塊和整個算法模塊進行了功能時序仿真。根據(jù)仿真結(jié)果分析,該設(shè)計實現(xiàn)了的模糊PID控制功能。 該控制算法模塊的FPGA實現(xiàn)很好的避免了因CPU或者其它問題導(dǎo)致算法程序跑飛、程序死循環(huán)、復(fù)位不可靠等問題,提高了控制的可靠性。同時加強了模塊的通用性,減少了系統(tǒng)硬件開發(fā)周期,節(jié)省了外圍設(shè)備的電路,降低了設(shè)計開發(fā)成本。
上傳時間: 2013-07-21
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激光打標是指利用高能量密度的激光束在物件表面作永久性標刻。激光打標以其“打標速度快、性能穩(wěn)定、打標質(zhì)量好”等優(yōu)勢,獲得了日益廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的激光打標系統(tǒng)一般是基于ISA總線或PCI總線的,運動控制卡必須插在計算機的PCI插槽內(nèi),且不支持熱捅拔,影響了控制卡的穩(wěn)定性;以單片機為主控制器的激光打標控制卡雖然成本低、運行可靠,但由于其運算速度慢、存儲容量有限,限制了它的應(yīng)用范圍。 運動控制卡是激光打標系統(tǒng)的核心組成部分。本文設(shè)計了一種新型的基于USB總線,以FPGA為主控單元的振鏡掃描式激光打標控制卡,它利用了USB總線高速、穩(wěn)定、易用和FPGA資源豐富、處理能力強、易擴展等優(yōu)點,將PC機強大的信息處理能力與運動控制卡的運動控制能力相結(jié)合,具有信息處理能力強、開放程度高、使用方便的特點。 本文首先介紹了激光打標的原理,激光打標技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及激光打標系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。在對USB總線技術(shù)作了簡要介紹后,詳細討論了激光打標控制卡的硬件電路設(shè)計,包括USB接口電路,F(xiàn)PGA主控單元電路,D/A單元電路,存儲器電路,I/O接口電路等。接著對USB接口單元的固件程序和FPGA中USB接口功能模塊、D/A寫控制功能模塊和SRAM讀寫控制功能模塊的程序做了詳細設(shè)計,通過軟硬件調(diào)試,控制卡實現(xiàn)了USB通信,輸出兩路模擬信號,SRAM數(shù)據(jù)讀寫,數(shù)字量輸入輸出等功能。
上傳時間: 2013-04-24
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