開發(fā)和研制無鐵心永磁電機是當前電機領(lǐng)域的一項重要課題,無鐵心永磁電機可以解決傳統(tǒng)有鐵心電機存在的重量重、損耗高、振動噪聲大等問題。開發(fā)無鐵心永磁電機需要準確計算電機的參數(shù)和性能,而實現(xiàn)這一任務(wù)的重要前提是獲得正確的磁場分布。無鐵心永磁電機氣隙外沒有鐵磁材料,其自身的結(jié)構(gòu)特點決定了無鐵心永磁電機的氣隙磁場屬于三維開域磁場,開域磁場工程問題的計算是近年來計算電磁學(xué)的研究熱點之一。 本文的研究內(nèi)容是國家高技術(shù)研究發(fā)展(863)計劃項目“新型稀土永磁電機設(shè)計與集成技術(shù)”的關(guān)鍵技術(shù)之一。針對無鐵心永磁電機的實際工程問題,計算方法的選擇力求既能保證一定的計算精度,又能節(jié)約計算機內(nèi)存和CPU時間。根據(jù)對各種開域電磁場計算方法的分析比較,本文將漸近邊界條件法和有限元法結(jié)合解決無鐵心永磁電機三維開域磁場計算問題。 本文主要由以下幾部分組成: 第一部分為無鐵心永磁電機三維開域磁場計算方法的研究。首先提出了基于標量磁位的漸近邊界條件,建立了球形邊界的標量磁位漸近邊界條件數(shù)學(xué)模型。為了盡可能減少節(jié)點的數(shù)量,結(jié)合無鐵心永磁電機的具體結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了適合于盒形截斷邊界和圓柱形截斷邊界上簡便易行的一階和二階標量漸近邊界條件算子,該算子具有簡單、有限元實施容易的特點。其次研究并建立了標量漸近邊界條件與有限元法結(jié)合的三維開域靜磁場的數(shù)學(xué)模型,并提出具體的實施方法,推導(dǎo)出相應(yīng)的離散方程。通過對具有解析解的長方永磁體三維開域磁場的實例計算,驗證了方法和所編程序的正確性,并將漸近邊界條件法與截斷法在計算精度和人工外邊界距離方面做了比較。結(jié)果表明:在相同人工外邊界情況下,漸近邊界條件與截斷邊界條件相比,計算精度明顯提高,二階漸近邊界條件明顯優(yōu)于一階漸近邊界條件。與截斷法相比,漸近邊界條件法更節(jié)約計算機內(nèi)存和CPU時間,比較好地處理了計算量與計算精度之間的矛盾。 第二部分針對Halbach陣列內(nèi)轉(zhuǎn)子無鐵心永磁電機三維開域磁場問題進行深入研究。利用漸近邊界條件法,定量地計算了在定轉(zhuǎn)子均無鐵心的情況下電機內(nèi)部及周圍磁場的大小,總結(jié)出了Halbach陣列無鐵心永磁電機磁場的空間分布規(guī)律。 第三部分針對不同拓撲結(jié)構(gòu)的Halbach磁體陣列電機磁場問題進行對比研究。通過大量的計算,探討了Halbach陣列永磁電機在轉(zhuǎn)子無鐵心情況下影響氣隙磁密的各種因素,分析了不同Halbach磁體軸向長度對端部漏磁的影響規(guī)律,給出了無鐵心永磁電機漏磁系數(shù)、電樞計算長度等主要設(shè)計參數(shù)隨電機結(jié)構(gòu)尺寸的變化規(guī)律。 第四部分針對具有試驗數(shù)據(jù)的三種結(jié)構(gòu)的無鐵心永磁電機樣機進行了計算和分析,計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)吻合,從而驗證了漸近邊界條件法處理三維開域磁場問題的有效性和實用性。
上傳時間: 2013-06-22
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論文分析了混合式步進電動機的工作原理和運行特性。采用簡化的磁網(wǎng)絡(luò)模型,推導(dǎo)了建立二相混合式步進電機數(shù)學(xué)模型的關(guān)系式。并對步進電機的多種驅(qū)動技術(shù)進行了詳細的研究,著重分析和論述了正弦脈寬調(diào)制細分驅(qū)動技術(shù)。文中對整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件電路設(shè)計及驅(qū)動軟件編程進行了研究和實現(xiàn),并給出了系統(tǒng)性能實驗結(jié)果。 步進電機的使用離不開步進電機驅(qū)動器,驅(qū)動器的優(yōu)劣影響著步進電機的運行性能。傳統(tǒng)的驅(qū)動方式側(cè)重于使步進電機繞組電流以盡可能短的時間上升到額定值,以提高電機高速運行時的轉(zhuǎn)矩,一般步距角較大,且造成低速運行時的振動和噪聲加大。針對此問題,開發(fā)出一種新型的基于單片機的多細分二相混合式步進電機驅(qū)動器。該驅(qū)動器以二相混合式步進電動機的靜態(tài)和動態(tài)運行特性為出發(fā)點,主要分為數(shù)字控制部分、GAL片邏輯綜合信號處理單元、SG3525恒流控制電路、驅(qū)動功放電路、過流保護及反饋電路和系統(tǒng)供電電源模塊等。采用專用集成芯片和可編程邏輯器件,以8位單片機AT89C51為控制核心,實現(xiàn)恒流控制、正/反轉(zhuǎn)運行、過流保護和多檔位細分等功能。在器件選型和軟、硬件設(shè)計方面兼顧了性能與成本等因素,性價比較高且通用性強。 該驅(qū)動器樣機已完成制作并進行了聯(lián)調(diào)測試,文中給出了測試結(jié)果并對所測波形進行了分析。實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計合理可行,各項技術(shù)指標均達到了設(shè)計要求。它與混合式步進電動機配套可以明顯地改善步進電動機的運行性能,拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。
上傳時間: 2013-06-07
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帶24位AD轉(zhuǎn)換的51單片機MSC1210及其應(yīng)用,介紹DALLAS的51單片機
上傳時間: 2013-05-24
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本文對模糊溫度控制器進行了研究,介紹了模糊溫度控制器的硬件和軟件設(shè)計。此控制器主控部分以Microchip公司的8位單片機PIC18F252為控制核心,采集測溫電路輸出電壓,實現(xiàn)模糊控制算法等。此單片機內(nèi)部集成了AD轉(zhuǎn)換模塊,可以直接對信號進行采集。測溫電路以Pt100鉑電阻傳感器為基礎(chǔ),并對其進行了線性補償。鍵盤、LED顯示部分以美國ATMEL公司生產(chǎn)的低價格,高性能的CMOS 8位單片機AT89C52為控制核心。兩個單片機使用串行通訊接口(USART)進行數(shù)據(jù)通訊。在軟件方面,以模糊控制為核心控制算法,實現(xiàn)恒溫控制功能,用C語言完成整個控制系統(tǒng)的軟件編程。
上傳時間: 2013-07-29
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DSP集成開發(fā)環(huán)境的樣例代碼下載.rar
標簽: DSP 集成開發(fā)環(huán)境 代碼
上傳時間: 2013-06-04
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新型8 通道24 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1216 及其應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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32位MCU開發(fā)全攻略 32位MCU開發(fā)全攻略 32位MCU開發(fā)全攻略
標簽: MCU
上傳時間: 2013-06-20
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32位MCU開發(fā)全攻略—下 32位MCU開發(fā)全攻略—下 32位MCU開發(fā)全攻略—下
標簽: MCU
上傳時間: 2013-05-30
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隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)吞吐量急劇增長,要求有更高的傳輸速度,來滿足大量數(shù)據(jù)的傳輸,而原有的并行數(shù)據(jù)傳輸總線結(jié)構(gòu)上存在自身無法克服的缺陷,在高頻環(huán)境下容易串擾,而增大誤碼率。SATA串行總線技術(shù)應(yīng)運而生。作為一種新型的總線接口,它提供了高達3.0Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,使用8B/10B編碼格式,采用LVDS NRZ串行數(shù)據(jù)傳輸方式,有良好的抗干擾性能,有更強的達到32位的循環(huán)冗余校驗,并且提供了良好的物理接口特性,支持熱拔插,代表著計算機總線接口技術(shù)的發(fā)展方向。FPGA作為一種低功耗的半導(dǎo)體器件,在高頻工作環(huán)境中有優(yōu)良的性能,將處理器與低功耗FPGA結(jié)合起來使用是數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用的趨勢,這樣能夠使得接口方案更加靈活。而在眾多FPGA器件中,Xilinx公司的Virtex-4平臺內(nèi)部集成了PowerPC高性能處理器,并且其中提供了Rocket IO MGT這種嵌入式的多速率串行收發(fā)器,能夠以6.25-622Mb/s的速度傳送數(shù)據(jù),并且支持包括SATA協(xié)議在內(nèi)的多種串行通信協(xié)議。 本文從物理層、鏈路層、傳輸層分析了SATA1.0技術(shù)的接口協(xié)議,在此基礎(chǔ)提出滿足協(xié)議需求和適合FPGA設(shè)計的設(shè)計方案,并給出總體設(shè)計框圖,依照FPGA的設(shè)計方法,采用Xilinx公司的Virtex-4設(shè)計了一個符合SATA1.0接口協(xié)議的嵌入式存儲裝置,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲,仿真運行結(jié)果正常。
標簽: SerialATA FPGA 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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高精度慣性加速度計能夠?qū)崿F(xiàn)實時位移檢測,在當今民用和軍用系統(tǒng)如汽車電子、工業(yè)控制、消費電子、衛(wèi)星火箭和導(dǎo)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(wěn)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(tǒng)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(chǔ)上,設(shè)計了針對電容式加速度計的全差分開環(huán)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(chǎn)生正比于電容波動的電壓信號。 本論文采用開關(guān)電容電路結(jié)構(gòu),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(shè)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(tǒng)建模問題。仔細分析了開環(huán)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(diào)、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(guān)雙采樣技術(shù)(CDS)。為了限制接口電路噪聲特別是熱噪聲,著重設(shè)計考慮了前置低噪聲放大器的設(shè)計及優(yōu)化。由于時鐘一直導(dǎo)通,特別設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)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(guān)鍵詞:MEMS;電容式加速度計;接口電路;低噪聲放大器;開環(huán)檢測
上傳時間: 2013-05-23
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