本文介紹了一種新型金融終端(POS)，其座機(jī)與手持機(jī)之間采用射頻通信方式，并在射頻通信中采用跳頻和防碰撞設(shè)計(jì)，使得座機(jī)和手持機(jī)之間的通信速率高、穩(wěn)定可靠。本設(shè)計(jì)中的金融終端還具有非接觸式IC卡數(shù)據(jù)采集功能，這在設(shè)備功能上是一個(gè)巨大的創(chuàng)新。手持機(jī)可移動(dòng)操作，方便了客戶操作，在很大程度上可以幫助商家提高服務(wù)質(zhì)量，非常適用于餐廳、酒店以及娛樂場(chǎng)所等。 本設(shè)計(jì)中的金融終端包括手持機(jī)和座機(jī)，手持機(jī)的主要功能是采集金融信息，采集的對(duì)象可以是磁條卡，接觸式IC卡或非接觸IC卡，采集到卡的賬號(hào)和密碼等信息后以射頻的方式發(fā)送至座機(jī)，同時(shí)接收座機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)；座機(jī)收到手持機(jī)發(fā)送的金融信息后，再通過有線方式(電話網(wǎng)或以太網(wǎng))發(fā)送給銀行主機(jī)，交易數(shù)據(jù)處理后，銀行主機(jī)將數(shù)據(jù)以有線的方式發(fā)回給座機(jī)，座機(jī)再通過無線方式發(fā)送給手持機(jī)，并打印交易憑證。文中詳細(xì)介紹了手持機(jī)和座機(jī)各功能模塊的硬件設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)方式，包括各主要芯片選型依據(jù)、所選芯片的特性、設(shè)計(jì)原理以及各相關(guān)模塊在POS中的功能。 POS的軟件設(shè)計(jì)包括硬件驅(qū)動(dòng)程序(底層程序)設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序(上層應(yīng)用程序)設(shè)計(jì)，底層程序跟所使用的硬件相關(guān)，是CPU控制各外圍器件實(shí)現(xiàn)各模塊硬件功能的程序，通常驅(qū)動(dòng)程序會(huì)封裝起來，有入口參數(shù)，供上層應(yīng)用調(diào)用；上層應(yīng)用程序足根據(jù)產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)的服務(wù)功能而編寫的相關(guān)程序，上層應(yīng)用程序通常需要調(diào)用底層程序。文中驅(qū)動(dòng)程序主要介紹了鍵盤驅(qū)動(dòng)，顯示驅(qū)動(dòng)，并重點(diǎn)介紹了射頻通信驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)，包括CPU如何控制射頻收發(fā)芯片、為抗干擾而采取的跳頻設(shè)計(jì)和設(shè)備問的防碰撞設(shè)計(jì)；應(yīng)用程序中主要介紹了磁條卡和IC卡的處理程序。 由于本設(shè)計(jì)中的金融終端座機(jī)與手持機(jī)之間的通信速率較高，通信穩(wěn)定可靠，同時(shí)還新增了非接觸卡的數(shù)據(jù)采集功能，使該設(shè)備有較大的使用范圍，從而有廣闊的市場(chǎng)前景。
上傳時(shí)間： 2013-06-27
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近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與無線通信技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為國(guó)際上備受關(guān)注的前沿?zé)狳c(diǎn)之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事應(yīng)用、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療護(hù)理、空間探索等方面都顯示了廣闊的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。 本文通過對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及水環(huán)境多參數(shù)監(jiān)測(cè)特點(diǎn)的研究，提出了面向水環(huán)境多參數(shù)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的解決方案，分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能，并指出了系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)原則。依托2006年江蘇省科技攻關(guān)項(xiàng)目“總線化智能多參數(shù)高精度檢測(cè)與控制儀表”，設(shè)計(jì)了基于Silicon Laboratories的C8051F310處理器和CC2420射頻芯片的硬件開發(fā)平臺(tái)，詳細(xì)地描述了硬件平臺(tái)中各個(gè)功能模塊的細(xì)節(jié)，并在此平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)了SimpliciTI協(xié)議和IEEE802.15.4/Zigbee協(xié)議，最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。整個(gè)系統(tǒng)以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，同時(shí)系統(tǒng)模塊化、開放式的結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)具有良好的可移植性。 將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于水環(huán)境多參數(shù)監(jiān)測(cè)，涉及到傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等多種技術(shù)。到目前為止，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，它還在不斷地完善，前景尤為廣闊。
標(biāo)簽： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 多參數(shù) 水環(huán)境
上傳時(shí)間： 2013-06-01
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多電平逆變器中每個(gè)功率器件承受的電壓相對(duì)較低，因此可以用低耐壓功率器件實(shí)現(xiàn)高壓大容量逆變器，且采用多電平變換技術(shù)可以顯著提高逆變器輸出電壓的質(zhì)量指標(biāo)。因此，隨著功率器件的不斷發(fā)展，采用多電平變換技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)高壓大容量逆變器的重要途徑和方法。本文選取其中一種極具優(yōu)勢(shì)的多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一級(jí)聯(lián)多電平變頻器作為研究對(duì)象，完成了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略及測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 @@ 首先，對(duì)多電平變頻器的研究意義，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，比較了三種成熟拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，得出了級(jí)聯(lián)型多電平變頻器的優(yōu)點(diǎn)，從而將其作為研究對(duì)象。對(duì)比分析了四種調(diào)制策略，確定載波移相二重化的調(diào)制方法和恒壓頻比的控制策略，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和理論仿真，得出了選擇的正確性及可行性。并指出了級(jí)聯(lián)單元個(gè)數(shù)與載波移相角的關(guān)系和調(diào)制比對(duì)輸出電壓的影響；完成了級(jí)聯(lián)變頻器數(shù)學(xué)模型的建立和死區(qū)效應(yīng)的分析。 @@ 其次，完成了相關(guān)硬件的設(shè)計(jì)，包括DSP、CPLD、IPM的選型，系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)、檢測(cè)(轉(zhuǎn)速、電流、電壓、故障)電路的設(shè)計(jì)、通信電路的設(shè)計(jì)等。用Labwindows/CVI實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)界面的編寫，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)機(jī)、設(shè)定轉(zhuǎn)速、通信配置、電壓電流轉(zhuǎn)速檢測(cè)、電流軟件濾波、諧波分析。編寫了下位機(jī)DSP的串口通信、AD轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)速檢測(cè)(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成硬件和軟件的調(diào)試，成功的實(shí)現(xiàn)了變頻器載波移相SPWM的多電平輸出，并驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)進(jìn)行了空載變頻試驗(yàn)，測(cè)控界面能準(zhǔn)確的與下位機(jī)進(jìn)行通信，快捷的給定各種控制命令，并能實(shí)時(shí)的顯示變頻器的輸出頻率、輸出電壓和輸出電流，為實(shí)驗(yàn)調(diào)試增加了方便性，提高了工作效率。 @@關(guān)鍵詞：級(jí)聯(lián)多電平逆變器；載波移相；IPM；DSP；Labwindows/CVI；測(cè)控界面
標(biāo)簽： 級(jí)聯(lián) 電平變頻器 測(cè)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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集成了傳感器、嵌入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和無線通信四大技術(shù)而形成的ZigBee技術(shù)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，能夠協(xié)作實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)信息進(jìn)行處理，傳送到需要的用戶。ZigBee技術(shù)作為一個(gè)全新的領(lǐng)域，對(duì)國(guó)內(nèi)外的研究者提出了大量的挑戰(zhàn)性課題。時(shí)鐘同步是所有分布式系統(tǒng)的重要組成部分，也是ZigBee技術(shù)的一項(xiàng)重要支撐技術(shù)，大多數(shù)ZigBee技術(shù)應(yīng)用比如環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，導(dǎo)航系統(tǒng)等都需要所搜集的傳感數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確時(shí)間信息，否則采集的信息就是不完整的。 本論文介紹了國(guó)內(nèi)外在ZigBee技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀，對(duì)IEEE802.15.4/ZigBee的協(xié)議棧做了分析，對(duì)現(xiàn)存的幾種主要的時(shí)鐘同步算法做了研究。本太陽能航標(biāo)燈同步閃課題中，為了便于太陽能給航標(biāo)燈供電，需要通過休眠機(jī)制來降低功耗；為了保證ZigBee網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備協(xié)同工作，時(shí)鐘同步顯得更為重要，它為本系統(tǒng)中的每個(gè)航標(biāo)燈提供正確的時(shí)鐘信息，不但提高系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量和效率，而且讓航標(biāo)燈的同步閃光，在航道中起到很好的助航作用。接著，給出了系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過程，包括各硬件模塊的設(shè)計(jì)原理、電路原理圖及主要模塊的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過程。最后，指出本文的不足及需要改進(jìn)的地方。其中本文重點(diǎn)包括以下三個(gè)方面： 1.針對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、協(xié)議體系結(jié)構(gòu)以及干擾抑制技術(shù)進(jìn)行深入分析，并與其它無線通信技術(shù)進(jìn)行比較及對(duì)其相互干擾進(jìn)行研究。 2.對(duì)ZigBee節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘同步算法工作原理做了詳細(xì)的研究，總結(jié)了這些算法的優(yōu)缺點(diǎn)，并在對(duì)比現(xiàn)有的幾種時(shí)鐘同步算法的基礎(chǔ)上對(duì)泛洪時(shí)間同步協(xié)議多跳時(shí)鐘同步算法的改進(jìn)。 3.設(shè)計(jì)了太陽能航標(biāo)燈同步閃光系統(tǒng)，給出了硬件原理圖及軟件流程，并且在制PCB板中電磁兼容問題的解決進(jìn)行了詳細(xì)描述。 結(jié)果表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、高效，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： ZigBee 短距離 技術(shù)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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近幾十年來，移動(dòng)通信進(jìn)入了飛速發(fā)展時(shí)期，它與人們的日常生活息息相關(guān)，已經(jīng)成為了人們生活中的必需品，目前移動(dòng)通信正處在由第二代向第三代過渡的階段。調(diào)制技術(shù)是移動(dòng)通信中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)不同的無線信道的特點(diǎn)選擇合適的、高效的調(diào)制方式對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能非常重要。軟件無線電技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于移動(dòng)通信的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用，構(gòu)建一個(gè)通用的、標(biāo)準(zhǔn)的、模塊化的硬件平臺(tái)，把以前用硬件實(shí)現(xiàn)的無線電功能用軟件來實(shí)現(xiàn)，大大地提高了通信系統(tǒng)的靈活性。用軟件無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字調(diào)制靈活性好，可以通過空中下載實(shí)現(xiàn)不同的調(diào)制方式，從而適應(yīng)不同的通信體制。 在閱讀了大量數(shù)字調(diào)制和軟件無線電的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文深入研究了各種數(shù)字調(diào)制方式的原理以及優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)軟件無線電平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)字調(diào)制。該平臺(tái)以TI公司的DSP芯片TMS320VC5416為核心部分進(jìn)行信號(hào)的處理用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制算法，在外圍電路上擴(kuò)展了ADC、DAC芯片分別構(gòu)成前向數(shù)據(jù)采集模塊和后向調(diào)制信號(hào)處理模塊，同時(shí)用CPLD來構(gòu)成邏輯控制模塊，主要實(shí)現(xiàn)地址分配、提供接口控制信號(hào)、輸入信息檢索功能、譯碼功能和分頻功能。在軟件設(shè)計(jì)方面，本設(shè)計(jì)分為整體邏輯控制和數(shù)字調(diào)制算法實(shí)現(xiàn)兩部分。在整體邏輯控制部分主要是針對(duì)CPID模塊進(jìn)行整體邏輯控制的設(shè)計(jì)，在數(shù)字調(diào)制算法部分主要是在DSP模塊實(shí)現(xiàn)ASK、FSK、QPSK等數(shù)字調(diào)制算法的設(shè)計(jì)。 本軟件無線電平臺(tái)具有處理速度快、實(shí)時(shí)操作性強(qiáng)、存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵字：軟件無線電；數(shù)字調(diào)制；DSP；CPLD
標(biāo)簽： DSP 軟件無線電 數(shù)字調(diào)制
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：zukfu
輕型高壓直流輸電系統(tǒng)在解決交流系統(tǒng)非同步互聯(lián)、向偏遠(yuǎn)地區(qū)的無源負(fù)荷供電、滿足保護(hù)環(huán)境要求等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。在傳統(tǒng)的基于兩電平或三電平電壓源型換流器的輕型高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流器交流側(cè)需要使用體積龐大和笨重的濾波裝置，橋臂的高電壓需要功率開關(guān)器件直接串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)等，增大了換流站的占地空間，降低了換流器的工作效率。 本文針對(duì)傳統(tǒng)輕型高壓直流輸電系統(tǒng)所存在的缺點(diǎn)，采用一種新的模塊化多電平換流器作為輕型高壓直流輸電系統(tǒng)的換流器。分析了模塊化多電平換流器的工作原理，并提出將其應(yīng)用于輕型高壓直流輸電系統(tǒng)的調(diào)制算法和控制策略。最后對(duì)控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行一定的探討。通過仿真驗(yàn)證所提出的調(diào)制算法和控制策略的正確性。具體說來，全文的主要工作體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1、詳細(xì)講述模塊化多電平換流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、子模塊的具體實(shí)現(xiàn)形式及工作原理，并提出適合該換流器的調(diào)制算法。 2、詳細(xì)介紹組成輕型高壓直流輸電系統(tǒng)的電壓源型換流器的工作原理，分析電壓源型換流器的間接電流和直接電流控制策略。 3、對(duì)基于模塊化多電平換流器的輕型高壓直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行仿真，驗(yàn)證所提出控制策略的正確性。 4、探討解決模塊化多電平換流器子模塊直流側(cè)電容電壓的均衡問題，提出一種較為簡(jiǎn)單有效的控制方法。 5、提出基于模塊化多電平換流器結(jié)構(gòu)的輕型高壓直流輸電控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，并重點(diǎn)講述子模塊的數(shù)字邏輯電路的實(shí)現(xiàn)方法。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著用戶對(duì)供電質(zhì)量要求的進(jìn)一步提高，模塊化UPS 并聯(lián)系統(tǒng)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。本文以模塊化UPS為研究對(duì)象，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，將其分為直流部分模塊化和交流部分模塊化分別進(jìn)行討論。整流環(huán)節(jié)對(duì)Boost-PFC 電路進(jìn)行并聯(lián)控制，實(shí)現(xiàn)直流部分的模塊化；逆變環(huán)節(jié)在瞬時(shí)電壓PID 控制的基礎(chǔ)上，引入了瞬時(shí)均流的并聯(lián)控制策略，實(shí)現(xiàn)交流部分的模塊化。 介紹了有源功率因數(shù)校正技術(shù)的基本原理和控制思路，分析了單管雙Boost-PFC電路的工作過程，并將其簡(jiǎn)化等效成常規(guī)的Boost 電路進(jìn)行分析和控制。根據(jù)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分別對(duì)電流控制環(huán)和電壓控制環(huán)進(jìn)行了分析，得出了電感電流主要受電流指令的影響，而輸入輸出電壓差的影響則相對(duì)比較小；輸出電壓主要受參考給定指令電壓、緩啟給定指令電壓以及輸出電流等因素的影響。根據(jù)電流環(huán)和電壓環(huán)的解析表達(dá)式，給出了并聯(lián)控制的方法及原理。 對(duì)單相電路、三相電路以及多模塊并聯(lián)電路分別進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，對(duì)多模塊的并聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。建立了單相逆變器的數(shù)學(xué)模型，并加入PID 控制器，得到了輸出電壓的解析表達(dá)式，得出逆變器輸出電壓與參考給定電壓和輸出電流有關(guān)。利用極點(diǎn)配置的方法得到了模擬域PID 控制器參數(shù)的計(jì)算公式，并采用后向差分法，將其轉(zhuǎn)換到數(shù)字域，得到了數(shù)字PID 控制器參數(shù)與模擬域參數(shù)的換算關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試和曲線擬合的辦法，得到了實(shí)際逆變器的電路參數(shù)。通過對(duì)所設(shè)計(jì)的數(shù)字PID 控制器進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了理論分析和計(jì)算。建立了PID 電壓閉環(huán)的多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，分析得出并聯(lián)系統(tǒng)的輸出電壓主要由系統(tǒng)中各模塊的平均給定電壓決定，同時(shí)也受較高次的輸出諧波電流影響，受輸出基波電流影響相對(duì)較小；環(huán)流主要受模塊的給定電壓與系統(tǒng)平均給定電壓的偏差影響。針對(duì)環(huán)流產(chǎn)生的原因，提出了一種瞬時(shí)均流控制策略來減小系統(tǒng)環(huán)流對(duì)給定電壓偏差的增益，從而達(dá)到瞬時(shí)均流的目的。 對(duì)兩逆變模塊并聯(lián)的系統(tǒng)在各種工況下進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了理論分析的正確性和這種瞬時(shí)均流控制策略的可行性。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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電力電子系統(tǒng)的集成化是現(xiàn)今電力電子技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，系統(tǒng)的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)是目前電力電子領(lǐng)域的重要研究方向。研究基于電力電子網(wǎng)絡(luò)的變流系統(tǒng)，對(duì)復(fù)雜電力電子裝置的系統(tǒng)級(jí)集成具有重要意義，是電力電子系統(tǒng)集成技術(shù)的基本組成部分。本文從變流系統(tǒng)的功率流和信息流雙重分布性的角度出發(fā)。對(duì)電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（Power Electronics System Network，PES—Net）的模型和變流系統(tǒng)的通信需求進(jìn)行分析，提出實(shí)時(shí)電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（Real—time power electronics system network，RT—PES—Net）；并對(duì)基于新網(wǎng)絡(luò)的分布式控制及管理方案和模塊化軟件方案等內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的研究，提出基于棧操作的實(shí)時(shí)軟件構(gòu)建方案。本文的研究將為變流系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和軟件方案標(biāo)準(zhǔn)化提供參考和理論依據(jù)，為應(yīng)用系統(tǒng)的集成提供解決方案。 復(fù)雜中大功率變流系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)象。首先，論文以復(fù)雜系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析了應(yīng)用系統(tǒng)的功率流和信息流在空間結(jié)構(gòu)上的對(duì)偶關(guān)系和雙重分布的特性；在電力電子集成模塊（Power Electronics Building Blocks，PEBB）的基礎(chǔ)上，研究了變流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化分布式控制方案，并得出系統(tǒng)組構(gòu)的初步構(gòu)想，總結(jié)出適合復(fù)雜電力電子系統(tǒng)集成的標(biāo)準(zhǔn)化理論。 接著，論文對(duì)電力電子網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了研究。分析了現(xiàn)有各類總線網(wǎng)絡(luò)和目前用于電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，從結(jié)構(gòu)、速率和協(xié)議等各個(gè)方面將兩類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比。明確了電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（PES—Net）的定義，分析并總結(jié)復(fù)雜電力電子實(shí)時(shí)系統(tǒng)所需網(wǎng)絡(luò)必需具備的條件。根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)背景，綜合控制結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)需求，提出了電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（PES—Net）的模型。 為滿足變流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制，論文對(duì)分布式控制結(jié)構(gòu)的通信需求進(jìn)行了研究。以網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（Networked Control System，NCS）為背景，對(duì)變流器系統(tǒng)控制信息延時(shí)因素進(jìn)行了分析；通過對(duì)典型電力電予系統(tǒng)的分析，歸納和總結(jié)了系統(tǒng)的控制功能和控制內(nèi)容，對(duì)系統(tǒng)不同層次的控制任務(wù)進(jìn)行了響應(yīng)時(shí)間需求分析和網(wǎng)絡(luò)的分層配置；通過對(duì)仿真結(jié)果的分析，研究了應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)模塊控制信息延時(shí)對(duì)不同應(yīng)用系統(tǒng)的性能影響和對(duì)開關(guān)頻率的限制。根據(jù)變流系統(tǒng)對(duì)控制延時(shí)的接受程度，將電力電子復(fù)雜系統(tǒng)歸為兩大類：1）零延時(shí)系統(tǒng)；2）定延時(shí)系統(tǒng)。針對(duì)上述兩類系統(tǒng)，論文給出了電力電子網(wǎng)絡(luò)（PES—Net）的通道容量和應(yīng)用系統(tǒng)開關(guān)周期的計(jì)算方法。 論文對(duì)開放式、分布式的電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（PES—Net）的硬件組成和同步方案進(jìn)行了研究，提出新的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)級(jí)集成方案。根據(jù)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的控制任務(wù)需求，分別從功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度對(duì)開放式網(wǎng)絡(luò)的硬件構(gòu)成進(jìn)行研究；根據(jù)控制系統(tǒng)的接口需求分析，對(duì)節(jié)點(diǎn)的通用性設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)討論。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的同步問題，本文分析了簡(jiǎn)單有效的解決方法，即基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同步補(bǔ)償方案；此外，論文提出基于實(shí)時(shí)高速電力電子系統(tǒng)同絡(luò)（RT-PES-Net）的同步方案，研究適合變流器實(shí)時(shí)控制的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的硬件配置。根據(jù)應(yīng)用控制和通信系統(tǒng)所需的各種操作，論文對(duì)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的管理進(jìn)行了討論，研究了信息幀管理和相應(yīng)的硬件設(shè)置，并對(duì)各種工作模式下所需的通信時(shí)間進(jìn)行了計(jì)算和比較。基于實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其管理方案，論文給出了組構(gòu)以PEBB為基礎(chǔ)的變流系統(tǒng)的方案。 論文對(duì)基于RT-PES-Net的模塊化軟件方案進(jìn)行了研究。首先，將控制軟件與功率硬件進(jìn)行解耦，使得軟件設(shè)計(jì)與硬件部分分離。在分析電力電子軟件特性的前提下，論文提出基于棧操作的模塊化軟件方案，增加子程序?qū)崟r(shí)構(gòu)件的內(nèi)聚性；對(duì)軟件模塊化的通用性進(jìn)行研究，分析模塊接口參數(shù)和變量的申明和配置，并研究參數(shù)的定標(biāo)，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行分類；分析子程序?qū)崟r(shí)構(gòu)件在執(zhí)行速度上的優(yōu)點(diǎn)。論文對(duì)電力電子系統(tǒng)控制軟件（Powerr Electronics System Control Software，PES-CS）的組構(gòu)和集成進(jìn)行研究，簡(jiǎn)化軟件主框架。 最后，論文分別對(duì)RT-PES-Net和模塊化軟件方案進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究和分析。論文對(duì)提出的實(shí)時(shí)電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（RT-PES-Net）進(jìn)行了通信實(shí)驗(yàn)，將新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?duì)變流系統(tǒng)的延時(shí)影響與舊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的延時(shí)影響進(jìn)行比較，總結(jié)新網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在控制實(shí)時(shí)性、提高開關(guān)頻率、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和管理靈活度等方面的優(yōu)勢(shì)。論文針對(duì)RT-PES-Net進(jìn)行應(yīng)用研究，驗(yàn)證該網(wǎng)絡(luò)可解決網(wǎng)絡(luò)通信失步所造成的問題。論文對(duì)基于通用型實(shí)時(shí)構(gòu)件和棧操作的模塊化軟件方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為標(biāo)準(zhǔn)化軟件庫(kù)的建立和系統(tǒng)級(jí)集成提供參考方案。 網(wǎng)絡(luò)化的控制結(jié)構(gòu)研究是復(fù)雜電力電子系統(tǒng)級(jí)集成研究的關(guān)鍵。本課題針對(duì)復(fù)雜變流系統(tǒng)提出了實(shí)時(shí)電力電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（RT-PES-Net），并以該網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)對(duì)分布式控制結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)化管理方案和模塊化軟件方案展開一系列研究，為電力電子控制系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化、開放式的網(wǎng)絡(luò)參考體系，并以此結(jié)構(gòu)來快速構(gòu)建終端復(fù)雜變流系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用系統(tǒng)組構(gòu)提供參考方案，有助于解決電力電子標(biāo)準(zhǔn)化推廣所面臨的難題。論文為應(yīng)用系統(tǒng)的即插即用和動(dòng)態(tài)重構(gòu)提供了研究基礎(chǔ)，從而為最終實(shí)現(xiàn)復(fù)雜變流器的應(yīng)用系統(tǒng)級(jí)集成提供系統(tǒng)化的理論和方法依據(jù)。同時(shí)，論文的研究開拓了電力電子系統(tǒng)集成和標(biāo)準(zhǔn)化研究的一個(gè)新方向。
標(biāo)簽： 電力電子 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-06-15
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充電系統(tǒng)對(duì)于實(shí)際的電動(dòng)汽車而言是不可缺少的子系統(tǒng)，當(dāng)蓄電池的電能用完之后，就必須使用充電系統(tǒng)對(duì)電池進(jìn)行再充電。對(duì)于這種電動(dòng)車充電系統(tǒng)的監(jiān)控，目前國(guó)內(nèi)尚處于起步階段。 本文以電動(dòng)車充電站的建設(shè)為背景，對(duì)充電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信總線和上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。首先介紹了系統(tǒng)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，然后對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)、CAN2.0總線技術(shù)、涉及到的通信協(xié)議分別做了詳細(xì)的描述，重點(diǎn)介紹了CAN總線的相關(guān)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。設(shè)計(jì)過程中參考了目前比較成熟的CAN2.0與J1939協(xié)議，并創(chuàng)新性的將這一用于汽車內(nèi)部的通信總線移植到充電站內(nèi)充電機(jī)與上位機(jī)之間的通信系統(tǒng)中。整個(gè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新在于將CAN總線這一現(xiàn)有成熟技術(shù)應(yīng)用在充電站監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)這一新領(lǐng)域，成功的實(shí)現(xiàn)了總線的移植。 整個(gè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)前端執(zhí)行數(shù)據(jù)采集、充電控制等任務(wù)，同時(shí)通過CAN總線和以太網(wǎng)分別實(shí)現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集模塊與監(jiān)控計(jì)算機(jī)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)充電機(jī)的統(tǒng)一監(jiān)控。本文圍繞系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)組建，CAN網(wǎng)絡(luò)通信以及系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了討論，并提供了一套完整的、先進(jìn)的、可行的充電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信總線及軟件的解決方案。這種監(jiān)控方案提高了系統(tǒng)通信的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、安全性，同時(shí)極大的提高了充電工人的工作效率。 目前系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)及功能已在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試完畢，性能已基本達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，即將被用于奧運(yùn)會(huì)電動(dòng)汽車充電站的建設(shè)。
標(biāo)簽： 充電 上位機(jī) 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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控制器局域網(wǎng)(CAN)最初是由德國(guó)BOSCH公司為汽車的監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。它是一種有效的支持分布式控制或者實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。由于其具有多主機(jī)、高性能以及高可靠性，CAN總線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車電子控制、過程控制、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械以及傳感器等領(lǐng)域。CAN總線已經(jīng)形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。 另一方面，隨著電動(dòng)車的技術(shù)的不斷發(fā)展，電動(dòng)車已經(jīng)開始邁向了市場(chǎng)普及的道路。對(duì)于電動(dòng)車電池的管理和維護(hù)越來越成為電動(dòng)車發(fā)展的重點(diǎn)之一。由于CAN具有抗干擾性強(qiáng)、連接簡(jiǎn)單、無主通信等特點(diǎn)，非常適合用來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和傳輸。因此，本文利用CAN總線為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一個(gè)電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)，經(jīng)分析、設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試，在實(shí)際應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn)。 該系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集層，數(shù)據(jù)傳輸層和用戶管理層三個(gè)部分。數(shù)據(jù)采集層的主要任務(wù)是電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送；數(shù)據(jù)傳輸層的主要功能是通過CAN總線接收數(shù)據(jù)采集層發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成RS232串口協(xié)議發(fā)送到上位機(jī)；用戶管理層的主要功能是通過串口接收數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示，存儲(chǔ)和分析。 論文完成的主要工作有： (1) 通過對(duì)系統(tǒng)需求的分析，將整個(gè)系統(tǒng)分為三個(gè)獨(dú)立的層，分別進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的模塊化，增強(qiáng)了系統(tǒng)的應(yīng)用性； (2) 詳細(xì)的研究了CAN2.0B協(xié)議和SAE J1939協(xié)議，并在此基礎(chǔ)上，編寫了適合本設(shè)計(jì)的通訊協(xié)議； (3) 深入研究了MC9S12DG128芯片的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)方法； 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)在于利用目前汽車工業(yè)廣泛采用的CAN總線協(xié)議，設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)單，高效，穩(wěn)定的電池?cái)?shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)，并在實(shí)際中得以應(yīng)用。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中將整個(gè)系統(tǒng)分為3個(gè)層，大大提升了系統(tǒng)的模塊化水平，有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)。
上傳時(shí)間： 2013-07-07
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