動力傳動中的直線往復(fù)運動往往是通過旋轉(zhuǎn)運動在傳動裝置的作用下實現(xiàn)的。因此,頻繁的高速和低速的傳遞運動裝置的較好選擇是直線開關(guān)磁阻電機(LSRM)。但是,這種電機很少得到運用,這是因為LSRM的數(shù)學(xué)模型很難準(zhǔn)確建立,它的固有的牽引力脈動(類似于旋轉(zhuǎn)開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)矩脈動)也很難克服,因而控制起來比較困難。隨著電力電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,直線開關(guān)磁阻電機以其簡單結(jié)實的電機結(jié)構(gòu)、優(yōu)越的性能和經(jīng)濟指標(biāo),近年來受到學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注,不少大學(xué)和研究機構(gòu)都開展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通過先進的控制策略簡化機械裝置”的指導(dǎo)思想下,結(jié)合目前國際學(xué)術(shù)界的最新研究成果,對直線開關(guān)磁阻電機的理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)仿真進行了一系列的研究。 本文從最基本的理論公式推導(dǎo)出直線開關(guān)磁阻電機的數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體參數(shù)進行電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計,分析了各參數(shù)的靜態(tài)特性,推導(dǎo)出動態(tài)方程和傳遞函數(shù),建立了非線性動態(tài)模型,利用該模型進行系統(tǒng)的動態(tài)特性分析,給出仿真結(jié)果;對系統(tǒng)進行優(yōu)化,提出了一種簡單可行的參數(shù)選擇方法。仿真結(jié)果表明,其動態(tài)響應(yīng)性能明顯提高。在分析常用功率變換器的基礎(chǔ)上,引進軟開關(guān)技術(shù),用來降低電機的損耗和脈動。采用TMS320VC33進行數(shù)據(jù)處理,給出了與DSP相連接的相關(guān)檢測電路。 為了降低和消除開關(guān)磁阻電機的脈動和噪聲,本文利用滑模變結(jié)構(gòu)控制具有快速響應(yīng)和對外部變化不靈敏等優(yōu)點,設(shè)計了LSRM滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明,其效果明顯。 本文研究的目的在于把直線電機的結(jié)構(gòu)和開關(guān)磁阻電機的原理和控制方式結(jié)合起來,對直線開關(guān)磁阻電機進行深入的分析,并在動態(tài)特性上進行較多的理論和仿真分析,在保持開關(guān)磁阻電機固有的優(yōu)點上,進一步簡化電機的結(jié)構(gòu),使之能在一些特殊場合使用,以提高整個傳動系統(tǒng)的效率。 研究結(jié)果表明,直線開關(guān)磁阻電機的結(jié)構(gòu)十分簡單,控制策略相對成熟,因而直線開關(guān)磁阻電機的研究和推廣運用是很有前途的。
標(biāo)簽: 直線 開關(guān)磁阻電機 控制
上傳時間: 2013-06-20
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隨著人類生活水平的提高,人們對能源的需求也日益提高。太陽能作為一種新型的綠色可再生能源,具有儲量大、利用經(jīng)濟、清潔環(huán)保等優(yōu)點。因此,太陽能的利用越來越受到人們的重視,而太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用更是人們普遍關(guān)注的焦點。在不久的將來,太陽能光伏利用的主要形式將是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。高性能的數(shù)字信號處理器芯片(DSP)的出現(xiàn),使得一些先進的控制策略應(yīng)用于光伏并網(wǎng)的控制成為可能。 一套基本的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般是由太陽能電池板、太陽能控制器和逆變器構(gòu)成。其中,太陽能控制器和逆變器是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分,本文針對如何提高太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率,從建模仿真方面對具有最大功率點跟蹤的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進行了研究。首先,概述了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成,介紹了目前我國太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。其次,使用MATLAB中的POWER SYSTEM BLOCKSETS 工具軟件建立了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)模型,并進行了仿真,給具體的硬件設(shè)計提供了極為有效的幫助。再次,通過比較幾種常用的DC/DC 變換器的工作原理,提出利用推挽式DC/DC 變換器實現(xiàn)轉(zhuǎn)換,對參數(shù)進行分析后建立了推挽式DC/DC 變換器的仿真模型。MPPT(最大功率點跟蹤)是光伏系統(tǒng)中經(jīng)常遇見的問題。本文詳細(xì)地分析了常用的幾種MPPT 方案,并提出了幾種新的MPPT 方案。分析了基于DSP 芯片(TMS320F240)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制設(shè)計思想。采用電網(wǎng)電壓前饋和電流跟蹤技術(shù),建立了相關(guān)的控制模型,實現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)電流正弦化和單位功率因數(shù)。最后本文結(jié)合實際系統(tǒng)給出了SPWM的設(shè)計方案和軟件流程圖。
標(biāo)簽: DSP 光伏并網(wǎng) 逆變系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-22
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隨著采煤自動化技術(shù)的發(fā)展,對煤礦井下供電系統(tǒng)可靠性、安全性和連續(xù)性的要求越來越高的要求,因此對礦用隔爆型高壓開關(guān)智能綜合保護系統(tǒng)的研究具有重要的理論和應(yīng)用價值。隨著微機保護的發(fā)展,一些新的保護原理和方案,受到越來越多的關(guān)注,并逐步得到實際應(yīng)用。然而這些新方法在改善保護性能的同時也對微機保護裝置的計算精度、速度和尋址空間等提出了更高的要求,因而也對構(gòu)成微機保護裝置的硬件平臺提出了更高的要求。針對以上問題本文提出了一種新的微機保護設(shè)計方案,設(shè)計了一種基于DSP 和單片機雙CPU 結(jié)構(gòu)的微機保護系統(tǒng),并應(yīng)用于高壓開關(guān)裝置當(dāng)中DSP 作為主CPU 芯片主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和保護等功能,8051 作為從CPU 主要完成鍵盤處理、液晶顯示處理和通訊等人機對話功能。此雙核結(jié)構(gòu)具有并行工作,分工明確的優(yōu)點,既保證了繼電保護的速動性,選擇性、靈敏性和可靠性,又實現(xiàn)了實施測量的高精度。 本文首先根據(jù)礦井高壓電網(wǎng)的實際情況,從理論上分析了礦井高壓電網(wǎng)常見故障的電氣特征,并參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定了相應(yīng)的保護原理和動作指標(biāo),尤其是針對礦井供電系統(tǒng)中普遍采用中性點不接地的情況,采用了“基于零序功率方向型”的選擇性漏電保護原理。然后分析了交流采樣、直流采樣方法的優(yōu)缺點,確定了高壓防爆開關(guān)保護系統(tǒng)的采樣方式。 保護系統(tǒng)的硬件是實現(xiàn)保護原理的平臺,其穩(wěn)定性和可靠性直接影響到保護功能的實現(xiàn)。本微機保護系統(tǒng)是基于DSP 和單片機的雙CPU 微機線路綜合保護測控裝置,DSP 的采用大大提高了保護裝置的數(shù)據(jù)處理速度,雙CPU 結(jié)構(gòu)大大提高了裝置的可靠性。另外,該裝置不僅可以完成繼電保護功能,而且緊隨當(dāng)前電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的需要,還可以完成測量、控制、數(shù)據(jù)通訊的功能,亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通訊一體化。
標(biāo)簽: 隔爆型 保護系統(tǒng) 高壓開關(guān)
上傳時間: 2013-05-17
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隨著我國電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,高壓開關(guān)柜以其結(jié)構(gòu)簡單、維護工作量小、適合于頻繁操作等特點,受到廣大用戶歡迎,并成為高壓開關(guān)向無油化發(fā)展的一大主流。近年來,隨著電力系統(tǒng)不斷向大容量、高電壓、小型化發(fā)展,40.5kV高壓開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中也得到普遍的采用。絕緣問題是電力設(shè)備穩(wěn)定、可靠運行的重要影響因素之一,并且絕緣也是高壓電器設(shè)備中的薄弱環(huán)節(jié),高壓開關(guān)柜故障中很大一部分就是由于絕緣破壞而造成的。因此如何能夠合理的配置母線、真空斷路器及其它電器元件,得到較佳的絕緣配合和設(shè)計,達到具有高度可靠的絕緣性能,保證高壓開關(guān)柜在配電系統(tǒng)中安全運行,且有較小的安裝空間,是開關(guān)柜設(shè)計中一個值得研究的重要問題。 在計算機模擬電場分布的求解中,有限元方法以其剖分簡便易行、可適用于多種介質(zhì)和較高的計算效率,已成為電磁場問題求解的主要方法之一。ANSYS是有限元計算方法的代表軟件,通過對模型特征參數(shù)化,使用用戶參數(shù)化設(shè)計語言(APDL),可以進一步提高分析效率,使得整個分析過程自動、通用。 本文從實際產(chǎn)品設(shè)計入手,根據(jù)開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)特點,建立了三維電場數(shù)值計算模型,在滿足技術(shù)條件要求的基礎(chǔ)上,通過采用電場的數(shù)值仿真分析及相應(yīng)實驗研究,描述了40.5kv高壓開關(guān)柜配電系統(tǒng)接地開關(guān)相間及接地柜中全場域電場分布情況,確定了接地開關(guān)在不同情況下的電場分布、變化情況,通過理論的計算和分析,對產(chǎn)品的絕緣進行了校核與驗證,進而得到合理的布置結(jié)構(gòu)和達到最佳的絕緣配合,為實際產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計提供了理論依據(jù)。
標(biāo)簽: 高壓開關(guān)柜 電場 分
上傳時間: 2013-07-27
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永磁無刷直流電動機具有慣量小、控制簡單、動態(tài)性能好等優(yōu)良特性,因此在航天、機器人、數(shù)控機床等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。無刷直流電機在國外已經(jīng)成功應(yīng)用于對系統(tǒng)要求較高的場合,近年來在國內(nèi)也引起了廣泛的興趣。本課題針對輪式機器人,設(shè)計了無刷直流電動機并設(shè)計相應(yīng)控制系統(tǒng)。 首先,本課題分析了機器人用無刷直流電動機的組成結(jié)構(gòu)、繞組連接,并對三相無刷直流電動機星角接工作方式進行比較,按照無刷直流電動機兩種模式運行、多極分?jǐn)?shù)槽等特點進行局部設(shè)計。最終以爬坡時狀態(tài)為參考,經(jīng)過多次計算得到無刷直流電動機的初始設(shè)計方案。 其次,為了提高設(shè)計的可靠性及設(shè)計成本,本課題用MaxwellRMxprt和Maxwell 2D有限元分析軟件來對所設(shè)計的電磁設(shè)計方案進行驗證。應(yīng)用Maxwell 2D軟件進一步對設(shè)計方案進行分析和校驗,以校核仿真結(jié)果參數(shù)能否與設(shè)計方案相吻合。 最后設(shè)計了無刷直流電動機的PIC單片機控制系統(tǒng)并對無刷直流電動機進行系統(tǒng)仿真。控制系統(tǒng)CPU采用PIC16F877單片機,它能夠提供最佳的性能價格比。系統(tǒng)采用IGBT 專用柵極驅(qū)動集成電路IR2130,來控制系統(tǒng)主電路。系統(tǒng)仿真采用MATLAB/SIMULINK軟件,檢驗所設(shè)計電機在系統(tǒng)中的性能。 結(jié)論,本課題主要包括五部分:無刷直流電動機繞組連接分析,初始數(shù)據(jù)方案設(shè)計,Maxwell對電磁設(shè)計方案進行驗證,設(shè)計PIC單片機控制系統(tǒng),應(yīng)用MATLAB對電機控制系統(tǒng)進行仿真。通過這五部,本文完成了輪式機器人用無刷直流電動機進行設(shè)計及相應(yīng)控制系統(tǒng)的設(shè)計。
上傳時間: 2013-07-28
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隨著電力電子裝置的廣泛應(yīng)用,人們對電能變換的控制能力日益提高.但這些非線性裝置所產(chǎn)生的無功和諧波污染也給電網(wǎng)帶來越來越嚴(yán)重的危害.研究有源電力濾波器以補償電力電子裝置所引起的無功和諧波污染已成為電力電子應(yīng)用技術(shù)中的一個重大研究課題. 本文主要研究一種基于DSP控制的運用于高壓電力系統(tǒng)的新型大容量補償裝置,它結(jié)合了有源濾波器(APF)和靜止無功補償發(fā)生器(SVG),的優(yōu)點,在抑制電網(wǎng)諧波的同時進行無功補償. 傳統(tǒng)補償裝置主要采用模擬控制.但模擬控制存在電路復(fù)雜、控制性能差、易受環(huán)境干擾等缺點.本文提出以TI公司TMS320LF2407高速處理器為核心的數(shù)字控制系統(tǒng).更重要的是,該補償裝置使用的電抗和電容元件比傳統(tǒng)SVC中的電抗器和電容元件小.大大縮小了裝置的體積和成本. 另外,由于補償裝置中IGBT模塊的額定工作電壓的限制,若要將其運用于高壓系統(tǒng)需要連接特殊的升壓變壓器,成本較高.如果能夠借助一些輔助的外電路解決功率器件串聯(lián)工作時的均壓問題,那么就可以省去升壓變壓器的投資,降低了成本.這也是本文的一個研究方向. 本文首先回顧了電力系統(tǒng)有源濾波和無功補償?shù)陌l(fā)展情況,然后闡述了有源濾波和無功補償?shù)墓ぷ髟砗完P(guān)鍵技術(shù).在此基礎(chǔ)上,討論了電力系統(tǒng)有源濾波和無功補償裝置的硬件設(shè)計及軟件開發(fā).最后,使用Matlab對系統(tǒng)進行了仿真并進行了實驗驗證.
標(biāo)簽: DSP 控制 電力系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-09
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電流互感器是電力系統(tǒng)中最重要的高壓設(shè)備之一。它被廣泛應(yīng)用于繼電保護、系統(tǒng)監(jiān)測、電力系統(tǒng)分析之中,關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。隨著電力系統(tǒng)向高電壓、大容量和數(shù)字化方向的發(fā)展,傳統(tǒng)的電磁式電流互感器很難滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的進一步要求。因此,研究基于計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)及數(shù)字處理技術(shù)的以電子式電流互感器(ECT)為代表的、新型的高精度電流互感器成了大勢所趨。在電子式電流互感器的應(yīng)用研究中,ECT高壓側(cè)的電源問題是關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文對國內(nèi)外電子式電流互感器發(fā)展的現(xiàn)狀進行了描述,并對已有的電子式電流互感器的高壓側(cè)供能方式進行了總結(jié)。論文根據(jù)本課題組所研究的電子式電流互感器的特點,對電子式電流互感器的高壓側(cè)供能系統(tǒng)的設(shè)計進行了研究,提出一種將兩種供能方式結(jié)合使用的組合電源,并設(shè)計了這兩種電源之間的切換方法。 本文首先設(shè)計了一種應(yīng)用于高壓電子式電流互感器的數(shù)字化激光電源,包括大功率激光器的驅(qū)動電路、基于16位低功耗單片機MSP430的過流保護電路和恒溫控制電路、輸入電路、顯示電路、以及高壓側(cè)變換電路。其供能部分由低電位側(cè)的大功率激光光源產(chǎn)生激光輸出,經(jīng)光纖將激光能量傳輸?shù)竭_高電位側(cè)的光電池,再由光電池進行光功率到電功率的光電變換后,形成滿足光電電流互感器傳感頭部分所需的電壓輸出。實驗結(jié)果表明,該電源可以提供穩(wěn)定的6V電壓,其功率不少于300mW。 本文又設(shè)計了了一種應(yīng)用于高壓側(cè)電子裝置中的CT電源方案:通過一個特制的電流互感器(CT),直接從高壓側(cè)一次母線電流獲取電能,憑借在CT和整流橋之間串聯(lián)的一個電感,大大降低了施加在整流橋上的的感應(yīng)電壓并限制了CT的輸出電流,起到了穩(wěn)定電壓和保護后續(xù)電路的作用。實驗結(jié)果表明,該電源能輸出穩(wěn)定的5V直流電壓,紋波不超過25mV。 最后,本文提出了一種將兩種供能方式結(jié)合使用的組合電源,并設(shè)計了這兩種電源之間的切換方法,解決了取電CT電源的死區(qū)問題,延長了激光器的使用壽命。
上傳時間: 2013-06-05
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無刷直流電機是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電機,應(yīng)用傳統(tǒng)的控制理論對其進行控制系統(tǒng)設(shè)計、分析的技術(shù)已經(jīng)相對成熟,在此基礎(chǔ)上研發(fā)出的各種調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。因此,無刷直流電機的進一步推廣應(yīng)用,在很大程度上依賴于對一些先進控制策略的研究。 為了改進無刷直流電機調(diào)速系統(tǒng)的控制性能,本文基于灰色控制理論建立了無刷直流電機灰色PID控制調(diào)速系統(tǒng)模型。常規(guī)的PID控制以其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、易于工程實現(xiàn)等優(yōu)點至今仍被廣泛采用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下,PID控制性能優(yōu)良,但無刷直流電機是一種多變量、非線性的控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的PID控制器難以克服電機自身參數(shù)不確定和擾動帶來的轉(zhuǎn)速偏差問題,無法實現(xiàn)精確快速的控制。灰色控制器是在繼承經(jīng)典PID控制器不依賴于對象模型優(yōu)點的基礎(chǔ)上,通過改進經(jīng)典PID固有缺陷而形成的新型控制器,性能優(yōu)良并且算法簡單。該控制器設(shè)計不需要建立電機的精確數(shù)學(xué)模型,對參數(shù)變化和負(fù)載擾動不敏感。系統(tǒng)較好地實現(xiàn)了給定速度參考模型的自適應(yīng)跟蹤,結(jié)構(gòu)簡單,能適應(yīng)環(huán)境變化,具有較強的魯棒性。 本文以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),把無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型分為確定部分與不確定部分,對被控對象的不確定部分建立灰色模型,進行灰色預(yù)估補償,使控制系統(tǒng)的灰量得到一定程度的白化。對所提出的無刷直流電機灰色PID控制調(diào)速系統(tǒng)進行了仿真,對仿真結(jié)果給出理論分析;以TMS320F2812型DSP為核心控制器建立了無刷直流電機調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)。仿真和實驗結(jié)果表明,基于灰色PID控制算法的無刷直流電機調(diào)速系統(tǒng)受電機參數(shù)變化影響較小,具有較高的控制精度和魯棒性,表現(xiàn)出優(yōu)良的動、靜態(tài)性能。
標(biāo)簽: 控制 無刷 直流電機調(diào)速
上傳時間: 2013-04-24
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低壓電器電弧運動過程三維成像理論及運動機理研究在國內(nèi)外取得了一定的進展,但作為一種新型電弧研究方法,特別是對電弧運動可視化方面的研究尚處于起步階段,其技術(shù)涉及到電器學(xué)、數(shù)值計算、圖像處理、計算機科學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域,加之電弧復(fù)雜的非線性特性及其瞬時特性,導(dǎo)致測量研究的困難,在電弧機理、性能分析和模型設(shè)計等方面都還不夠成熟、完善。所以,在電弧模型理論研究、電器電磁機構(gòu)的三維有限元分析、電器的計算機輔助設(shè)計、電弧動態(tài)特性研究等方面,存在大量的工作要做。對這些問題的深入研究,可以更好地認(rèn)識電器觸頭在整個運動過程中極其復(fù)雜的電、熱、磁、機械等一系列現(xiàn)象。 為了從不同角度觀察分析電弧在滅弧室中的動態(tài)運動過程,本文在研究開關(guān)電器電弧圖像增強及運動過程三維可視化的基礎(chǔ)上,分析電弧形成機理、電弧特性和運動形態(tài)的基本理論,進一步考慮其模型特性和電弧等離子體磁壓縮效應(yīng),建立其運動數(shù)學(xué)模型。電弧圖像需要的處理主要有:圖像數(shù)字化、圖像平滑、圖像分割、圖像邊緣檢測、圖像增強。本文提出一種基于小波變換的圖像增強和直方圖的圖像增強算法,在保留電弧弧柱強特征的同時,突出顯示電器動觸頭圖像特征使增強后的電弧圖像適合人類的視覺特征,為電弧動態(tài)過程分析和電弧可視化模型的構(gòu)建提供有效的分析基礎(chǔ),并取得良好的電弧圖像增強效果。本文構(gòu)造了基于比色測溫原理的電弧輻射拾取、圖像采集、同步控制、數(shù)據(jù)處理等硬件裝置,對試驗采集裝置進行了標(biāo)定;將醫(yī)學(xué)上成功應(yīng)用的計算機層析成像理論,應(yīng)用于對電弧進行三維溫度場重建的研究,構(gòu)造可單面陣CCD采集三組六路投影輻射強度的實驗裝置,通過對觸頭邊緣檢測的手段精確定位于不同光路中電弧的位置,對輻射拾取光路進行校準(zhǔn),編制了系統(tǒng)軟件,實現(xiàn)電弧三維溫度場的重建。研究數(shù)學(xué)模擬計算方法,提出了適合低壓電器電弧數(shù)學(xué)模型計算的方法。用計算機求解獲得以前依靠實驗才能獲得的開斷波形及運動過程,將理論分析、試驗研究和計算機仿真有機結(jié)合起來,使產(chǎn)品設(shè)計更加科學(xué)和準(zhǔn)確,可以大大減少設(shè)計周期,減少試驗的盲目性和費用,有利于提高電器產(chǎn)品的技術(shù)性能,對于新產(chǎn)品開發(fā),優(yōu)化滅弧室設(shè)計及模擬實驗,具有十分重要的意義。
上傳時間: 2013-04-24
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射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)是一種允許非接觸式數(shù)據(jù)采集的自動識別技術(shù)。其中工作在超高頻(Ultra High Frequency,UHF)頻段的無源RFID系統(tǒng),由于在物流與供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,近年來得到了人們的廣泛關(guān)注。這種系統(tǒng)所使用的無源標(biāo)簽具有識別距離長、體積小、成本低廉等突出特點。目前在市場上出現(xiàn)了各種品牌型號的UHF RFID無源標(biāo)簽,由于不同品牌型號的標(biāo)簽在設(shè)計與制造工藝上的差異,這些標(biāo)簽在性能表現(xiàn)上各不相同,這就給終端用戶選擇合適自己應(yīng)用的標(biāo)簽帶來了困難。RFID基準(zhǔn)測試就是在實際部署RFID系統(tǒng)前對RFID標(biāo)簽的性能進行科學(xué)評估的有效手段。然而為了在常規(guī)實驗室條件下得到準(zhǔn)確公正的測試結(jié)果,需要對基準(zhǔn)測試的性能指標(biāo)及測試方法學(xué)開展進一步的研究。本文正是研究符合EPC Class1 Gen2標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽基準(zhǔn)測試。 本文首先分析了當(dāng)前廣泛應(yīng)用的超高頻無源RFID標(biāo)簽基準(zhǔn)測試性能指標(biāo)與測試方法上的局限性與不足之處。例如,在真實的應(yīng)用環(huán)境中,由于受到各種環(huán)境因素的影響,對同一品牌型號的標(biāo)簽,很難得到一致的識讀距離測試結(jié)果。另外,在某些測試場景中,使用識讀速率作為測試指標(biāo),所得到的測試結(jié)果數(shù)值非常接近,以致分辨度不足以區(qū)分不同品牌型號標(biāo)簽的性能差異。在這些分析基礎(chǔ)上,本文把路徑損耗引入了RFID基準(zhǔn)測試,通過有限點的測量與數(shù)據(jù)擬合分別得到不同類型標(biāo)簽的路徑損耗方程,結(jié)合讀寫器天線的輻射方向圖,進一步得到各種標(biāo)簽受限于讀寫器接收靈敏度的覆蓋區(qū)域。無源標(biāo)簽由于其被動式能量獲取方式,其實際工作區(qū)域仍然受限于前向鏈路。本文通過實驗測試出這些標(biāo)簽的最小激活功率后,得出了各種標(biāo)簽在一定讀寫器發(fā)射功率下的激活區(qū)域。完成這些步驟后,根據(jù)這兩種區(qū)域的交集可以確定標(biāo)簽的工作區(qū)域,從而進行標(biāo)簽間的比較并達到基準(zhǔn)測試的目的,并能找出限制標(biāo)簽工作范圍的瓶頸。 本文最后從功率損耗的角度研究了標(biāo)簽之間的相互干擾,為用戶在密集部署RFID標(biāo)簽的場景中設(shè)置標(biāo)簽之間的最小間隔距離具有重要的參考意義。
標(biāo)簽: 超高頻 射頻識別 基準(zhǔn)測試
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