在伺服系統中,為了實現高精度的控制,往往需要實時地檢測出電動機轉子的位置。用來檢測電動機轉子位置的角度傳感器主要有光電編碼器和旋轉變壓器。光電編碼器雖然能夠達到很高的精度,但是它的抗干擾性差,不宜應用在條件惡劣的場合中;相比較而言,旋轉變壓器(簡稱旋變)由于結構簡單,堅固耐用,抗干擾性強,能夠應用在各種條件惡劣的場合中,所以獲得了越來越廣泛的應用。 本文采用的旋變樣機是一種新型的磁阻式旋轉變壓器。分析了它的定轉子結構、定子繞組的連接方式以及轉子形狀的優化;并在此基礎上,推導出了它的正余弦輸出反電勢的表達式;最后在電磁場分析軟件Ansoft中,以樣機為原型建立了仿真模型,分析了它內部的電磁場分布以及正余弦輸出反電勢的波形。 其次,本文設計了一種以DSP為核心的R2D電路系統。它以振蕩電路產生的正弦波電壓信號作為旋變的激勵信號,加上相關的外圍電路,構成了旋轉變壓器一數字轉換器,解算出了旋變的軸角θ;并在此基礎上,分析了產生角度解算誤差的各種因素,同時計算出了旋變的轉速n。 最后,在上述解算方案的基礎上,本文又給出了第二種解算方案,即:DSP產生的方波經過濾波之后作為旋變的激勵信號,解算出了旋變的軸角θ;然后比較了這兩種解算方案的優缺點,重點分析了激勵信號中的諧波分量對正余弦輸出反電勢以及角度解算的影響。
上傳時間: 2013-04-24
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單片機開發過程中用到的多功能工具,包括熱敏電阻RT值--HEX數據轉換;3種LED編碼;色環電阻計算器;HEX/BIN 文件互相轉換;eeprom數據到C/ASM源碼轉換;CRC校驗生成;串口調試,帶簡單而實用的數據分析功能;串口/并口通訊監視等功能. 用C++ Builder開發,無須安裝,直接運行,不對注冊表進行操作。純綠色軟件。
標簽: 超級單片機
上傳時間: 2013-06-19
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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,其技術涉及到電器學、數值計算、圖像處理、計算機科學等眾多學科領域,加之電弧復雜的非線性特性及其瞬時特性,導致測量研究的困難,在電弧機理、性能分析和模型設計等方面都還不夠成熟、完善。所以,在電弧模型理論研究、電器電磁機構的三維有限元分析、電器的計算機輔助設計、電弧動態特性研究等方面,存在大量的工作要做。對這些問題的深入研究,可以更好地認識電器觸頭在整個運動過程中極其復雜的電、熱、磁、機械等一系列現象。 為了從不同角度觀察分析電弧在滅弧室中的動態運動過程,本文在研究開關電器電弧圖像增強及運動過程三維可視化的基礎上,分析電弧形成機理、電弧特性和運動形態的基本理論,進一步考慮其模型特性和電弧等離子體磁壓縮效應,建立其運動數學模型。電弧圖像需要的處理主要有:圖像數字化、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,為電弧動態過程分析和電弧可視化模型的構建提供有效的分析基礎,并取得良好的電弧圖像增強效果。本文構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、數據處理等硬件裝置,對試驗采集裝置進行了標定;將醫學上成功應用的計算機層析成像理論,應用于對電弧進行三維溫度場重建的研究,構造可單面陣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,編制了系統軟件,實現電弧三維溫度場的重建。研究數學模擬計算方法,提出了適合低壓電器電弧數學模型計算的方法。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合起來,使產品設計更加科學和準確,可以大大減少設計周期,減少試驗的盲目性和費用,有利于提高電器產品的技術性能,對于新產品開發,優化滅弧室設計及模擬實驗,具有十分重要的意義。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術的發展,各類電力電子裝置應運而生,這些產品在出廠前需要根據不同的需要進行相應的測試和校驗。傳統的負載測試存在著能耗大、靈活性差等諸多缺點,已經越來越不能滿足各種測試場合的要求,特別是一些要求用動態變化的負載、非線性負載、具有負阻特性的負載以及有源負載等測試場合。因此針對這一問題,本文利用電力電子技術結合計算機技術、控制技術等設計了一種通用的交流電子負載模擬裝置,以滿足各種測試場合的要求。 @@ 交流電子負載是一種可以模擬真實負載的電力電子裝置,它不但可以模擬傳統的線性負載,也可以模擬各種非線性負載、有源負載等其他形式的負載。目前國內外對電子負載的研究還不成熟,有些是使交流電源按照一定的功率放電,但是輸出電流卻與真實負載測試下的電流有較大的差別;而有些雖然能夠準確控制電源的放電電流取得和真實負載一樣的效果,但試驗電能完全被消耗掉,造成很大的浪費。本文研究的新型交流電子負載克服了以上電子負載方案的缺點,可以滿足各種試驗場合的測試需求,能夠在很大程度上減少能量浪費,豐富試驗樣式且節約試驗成本。 @@ 本文分析了能饋式交流電子負載的模擬原理,確定了采用中間直流環節的交-直-交主電路結構,其一端接待測交流電源,另一端接低壓交流電網。前級負載模擬環節和后級能量回饋環節均采用可四象限運行的電壓型PWM(Pulse Width Modulation)變換器。負載模擬環節直接與待測電源連接,采用電流滯環瞬時值比較方式,使電源輸出的實際電流信號準確、快速的跟蹤其指令電流信號值,使得電子負載對待測電源呈現設定的負載形式,完成電子負載的模擬功能;能量回饋環節與電網連接,通過控制輸出電流與電網電壓同頻、同相位,實現試驗電能的單位功率因數回饋電網的目的,變換器的控制采用常規的雙閉環控制方式,電流內環控制實際電流跟蹤指令值的變化,電壓外環通過控制輸出電流的大小使直流側母線電壓穩定為設定指令值。 @@ 電子負載系統在負載模擬部分通過人機接口設定具體負載形式和負載屬性,為了更加準確快速的得到電流指令信號值,文中采用更加直接的數值計算方 法,由數字信號處理器實時計算出該給定負載模式下的指令電流值。使用交流小信號分析法得到了系統的頻域方塊圖,并對主電路元件參數以及調節器進行了優化設計。針對大功率開關管開關頻率存在的限制,本文提出了幾種提高電流跟蹤精度的改進方法,取得了良好的效果。整個系統在PSIM平臺上進行了不同工作模式下的仿真,仿真結果表明方案切實可行。最后依據仿真方案設計基于TMS320F2812的控制系統和功率電路,使用PROTEL軟件進行了原理圖的繪制。@@關鍵詞:電子負載;能量回饋;電壓型變換器;滯環PWM電流控制;雙閉環;PWM整流器
上傳時間: 2013-05-26
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在能源枯竭與環境污染問題日益嚴重的今天,風力發電已經成為綠色可再生能源的一個重要途徑。雙饋電機變速恒頻(VSCF)發電是通過對轉子繞阻的控制來實現的,而轉子回路流動的功率是由發電機運行范圍所決定的轉差功率,因而可以將發電機的同步轉速設定在整個運行范圍的中間。如果系統運行的轉差率范圍為±30%,則最大轉差功率僅為發電機額定功率的30%,因此交流勵磁變換器的容量可大大減小,從而降低成本。該變換器如果加上良好的控制策略,則系統運行將具有優越的穩態和暫態運行性能,非常適用于風能這種隨機性強的能源形式。本文對變速恒頻雙饋機風力發電系統的若干關鍵技術,如空載柔性并網、帶載柔性并網、解列控制、最大功率點跟蹤、電網電壓不平衡運行、低電壓故障穿越等問題進行了深入研究,論文的主要工作如下: 根據交流勵磁變速恒頻風力發電的運行特點,將電網電壓定向的矢量控制方法應用在雙饋發電機的并網發電控制上。研究了一種基于電網電壓定向的雙饋機變速恒頻風力發電柔性并網控制策略,在變速條件下實現無電流沖擊并網和輸出有功、無功功率的解耦控制,建立了交流勵磁發電機柔性并網及穩態運行的控制模型,對柔性并網及其逆過程的解列分別進行了仿真和實驗研究。 提出了一種以向電網輸送凈電能最多為目標的最大功率點跟蹤控制策略,在不檢測風速情況下,能夠自動尋找并跟隨最大功率點,且不依賴風力機最佳功率特性曲線,提高了發電系統的凈輸出能力,具有良好的動、靜態性能。仿真和實驗結果證明了本控制策略的正確性和有效性。 對網側變換器分別進行了幅相控制和直接電流控制策略的研究。結果表明:幅相控制策略簡單實用,可以得到正弦波電流,且波形諧波小,實現了單位功率因數運行,但響應速度相對較慢;而直接電流控制策略具有網側電流閉環控制,使網側電流動、靜態性能得到提高,實現對系統參數的不敏感,增強了電流控制系統的魯棒性,但算法相對復雜。 在電網不平衡條件下,如果以傳統的電網電壓平衡控制策略設計PWM整流器,會使系統出現不正常的運行狀態。為了提高三相PWM整流器的運行性能,本文對電網電壓不平衡情況下三相PWM整流器運行控制策略進行了改進,研究了消除負序電流和抑制輸入功率二次諧波的控制策略,實現了線電流正弦、負序輸入電流為零及總無功功率輸入為最小的目標。 為了提高VSCF風力發電系統的運行能力,本文對電網故障時雙饋風力發電系統低電壓穿越控制(LVRT)進行了研究,在不改變系統硬件結構的情況下,通過改變勵磁控制策略來實現LVRT;在電網故障時使電機和變換器安全穿越故障,保持不脫網運行,提高系統的穩定性和安全性。
上傳時間: 2013-07-09
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隨著綠色工程的實施,在照明領域,已將電力電子技術廣泛應用到電氣照明中去,所以尋找綠色、高效、長壽命、光色好等優點的照明設備已成為必然。高強度氣體放電燈(High-Intensity-Discharge)由于光效高而節能,已經在照明領域取得廣泛的應用。但傳統的電感鎮流器存在諸多缺點,故與之配套的HID燈電子鎮流器的開發成為研究的熱點,本文對基于數字控制的HID燈電子鎮流器進行了研究與設計。 本文第二章闡述了氣體放電的基礎知識和電光源的基本參數。比較了電子電感鎮流器的優缺點,針對HID燈對電子鎮流器的要求,介紹了電子鎮流器基本原理和發展趨勢。第三章對高強度氣體放電燈的關鍵技術進行了研究。首先是對電子鎮流器的拓撲結構進行分析與比較,選定了傳統的三級結構進行設計,其次是對電子鎮流器的核心-逆變器的結構進行了分析,選定了全橋逆變結構,再次是對HID燈的各種點火電路的結構進行分析,本文選定了用單片機進行控制的點火的方式;最后是對燈的聲諧振進行了各種方式的比較與分析,給出通過數字調頻的方式來抑制聲諧振理論分析。第四章主要通過比較各種功率因數校正的優缺點,并采取了基于boost結構的臨界功率因數校正。第五章對HID燈啟動工作過程進行了分析,提出了三段線性控制的策略,給出了控制的理論分析;比較了間接和直接兩種控制恒功率的方法,選定間接控制方式。第六章主要對數字控制的250W金鹵燈的樣機的實現中的部分電路(保護、驅動、逆變)進行分析與設計并給出了部分電路圖和軟件設計的流程圖以及部分仿真與試驗波形。最后在第七章對試驗結果進行分析,對本文的設計進行小結以及對未來的展望。
上傳時間: 2013-07-16
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集散控制系統(Distributing Control System,縮寫DCS)是以多個微處理機為基礎利用現代網絡技術、現代控制技術、圖形顯示技術等實現對分散控制系統的調節、監視的控制技術。DCS具有功能分散,故障分散的優點,適合于上位機對多個下位機的管理和監控。本文將DCS技術應用到中央空調上,設計了中央空調的溫度模糊集散控制系統。 本系統在整體結構上采用集散控制的方案。一臺控制計算機(上位機)對各個空調房間的風機和水泵進行集中管理,若干臺下位機下放分散到現場實現分布式控制,上位機和各個下位機之間用控制網絡互連以實現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,本文設計了溫度的二維模糊控制策略,該策略是基于專家和有經驗的操作人員的經驗進行調控的智能控制系統。模糊控制是以查詢模糊控制規則表的形式實現,模糊控制表可以隨著人們的經驗和知識的增長日益完善。 根據總體方案,設計下位機即開關磁阻電機(SRM)控制節點和信號采集節點的軟、硬件。主要工作包括SRM的就地和遠程兩種控制方式的實現、模/數和數/模轉換器的控制、模擬電壓的采集、溫度傳感器的選型、CAN網絡通信的硬、軟件,以及下位機的主程序的設計和調試等。 完成上述工作后,采用溫度開環和閉環分別進行了試驗。通過實驗證明,所設計方案的可行性。最后對中央空調溫度控制系統的運行性能進行了總結,對下一步用于該系統的研究與開發具有一定的參考價值。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著社會的發展以及能源、環保等問題的日益突出,純電動汽車以其零排放,噪聲低等優點越來越受到世界各國的重視,被稱作綠色環保車。作為發展電動車的關鍵技術之一的電池管理系統(BMS),是電動車產業化的關鍵。本課題配合“基于開關磁阻電機的電動汽車的研制”,研制適用于純電動汽車的電池管理系統。 電池管理系統直接檢測及管理電動汽車的儲能電池運行的全過程,包括電池基本信息測量、電量估計、單體電池間的均衡、電池故障診斷幾個方面。 本論文主要工作是研制適用于純電動汽車的蓄電池管理系統。研究鉛酸蓄電池二階模型的建立與剩余容量的卡爾曼濾波估算方法。分析鉛酸蓄電池的基本工作原理和影響蓄電池組剩余容量SOC(state of charge)的主要因素。 介紹了基于DSP2407的蓄電池組控制器的硬件平臺,完成DSP小系統、電池數據采集電路、信號調理電路、CAN總線相關電路等硬件電路設計、調試、完善。獨立完成系統所有軟件設計,包括:主程序設計,電池基本信息檢測子程序設計,電池剩余電量卡爾曼濾波估算程序設計,電池狀態檢測子程序設計,CAN收發子程序設計,EEPROM讀寫子程序設計。 最后,在電動汽車上搭建實驗平臺,將鉛酸蓄電池組與設計的軟硬件系統聯合進行調試、試驗。測得了相關數據。試驗結果表明,本文介紹的電池管理系統硬件電路可靠、經濟、抗干擾能力強。可以實現:電池電壓、電流、溫度的模擬量采集;剩余電量的計算和電池狀態的判斷;實時顯示,故障時報警等BMS相關功能。
上傳時間: 2013-06-11
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氙燈作為高強度氣體放電燈,其較好的顯色性,高光效等優點大大超過傳統的鹵鎢燈,越來越受到市場的青睞,與其配套的電子鎮流器的研制也成了熱點。鑒于氙燈復雜的啟動特性,與模擬控制相比,數字控制因其較大的靈活性在此控制方面顯示了較大的優勢。本文將以數字控制的汽車頭燈電子鎮流器為研究課題,對其一些關鍵的問題加以研究和探討。 論文的緒論部分將首先介紹汽車頭燈的發展歷史,接著對汽車頭燈電子鎮流器存在的難點問題做簡要的分析,指出目前其所處的現狀,并結合汽車頭燈未來發展趨勢談談本次課題的可行性和必要性。 第二章首先給出了目前氙燈電子鎮流器的基本電路結構,考慮到第一級直流升壓變流電路的重要性,較詳細討論了目前具備升壓功能的幾個典型電路的特點。鑒于氙燈較高的點火要求,對幾種典型的點火電路做了分析比較,最后討論了控制模式及其具體的控制方式。 第三章對汽車頭燈電子鎮流器進行了全面的設計。依據汽車頭燈電子鎮流器的主要技術指標,較詳細給出了主電路的設計過程,并還對其做了相應的損耗分析及效率估計。接著介紹了單級電壓遞升式點火電路設計,模數控制方式的原理,及控制回路中典型控制電路的設計,最后通過實際樣機的制作,論證其設計的合理性。 第四章詳細分析了高強度氣體放電燈的啟動特性,并根據金鹵燈和氙燈各自啟動特點及相應要求,分別提出了適合各自啟動要求的控制方法。此外,在大量文獻閱讀的基礎上,比較了當前典型的恒功率控制方案。在這個基礎上,提出了基于數模混合控制的新型恒功率控制方案。最后通過實驗驗證了這些控制方法的可行性及正確性。
上傳時間: 2013-07-09
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有機發光顯示器件(OrganicLight-EmittingDiodes,OLEDs)作為下一代顯示器倍受關注,它具有輕、薄、高亮度、快速響應、高清晰度、低電壓、高效率和低成本等優點,完全可以媲美CRT、LCD、LED等顯示器件。作為全固化顯示器件,OLED的最大優越性是能夠與塑料晶體管技術相結合實現柔性顯示,應用前景非常誘人。OLED如此眾多的優點和廣闊的商業前景,吸引了全球眾多研究機構和企業參與其研發和產業化。然而,OLED也存在一些問題,特別是在發光機理、穩定性和壽命等方面還需要進一步的研究。要達到這些目標,除了器件的材料,結構設計外,封裝也十分重要。 本論文的主要工作是利用現有的材料,從綠光OLED器件制作工藝、發光機理,結構和封裝入手,首先,探討了作為陽極的ITO玻璃表面處理工藝和ITO玻璃的光刻工藝。ITO表面的清潔程度嚴重影響著光刻質量和器件的最終性能;ITO表面經過氧等離子處理后其表面功函數增大,明顯提高了器件的發光亮度和發光效率。 其次,針對光刻、曝光工藝技術進行了一系列相關實驗,在光刻工藝中,光刻膠的厚度是影響光刻質量的一個重要因素,其厚度在1.2μm左右時,光刻效果理想。研究了OLED器件陰極隔離柱成像過程中的曝光工藝,摸索出了最佳工藝參數。 然后采用以C545T作為綠光摻雜材料制作器件結構為ITO/CuPc(20nm)/NPB(100nm)/Alq3(80nm):C545T(2.1%摻雜比例)/Alq3(70nm)/LiF(0.5nm)/Al(1,00nm)的綠光OLED器件。最后基于以上器件采用了兩種封裝工藝,實驗一中,在封裝玻璃的四周涂上UV膠,放入手套箱,在氮氣保護氣氛下用紫外冷光源照射1min進行一次封裝,然后取出OLED片,在ITO玻璃和封裝玻璃接口處涂上UV膠,真空下用紫外冷光源照射1min,固化進行二次封裝。實驗二中,在各功能層蒸鍍完成后,又在陰極的外面蒸鍍了一層薄膜封裝層,然后再按實驗一的方法進行封裝。薄膜封裝層的材料分別為硒(Se)、碲(Te)、銻(Sb)。分別對兩種封裝工藝器件的電流-電壓特性、亮度-電壓特性、發光光譜及壽命等特性進行了測試與討論。通過對比,研究發現增加薄膜封裝層器件的壽命比未加薄膜封裝層器件壽命都有所延長,其中,Se薄膜封裝層的增加將器件的壽命延長了1.4倍,Te薄膜封裝層的增加將器件的壽命延長了兩倍多,Sb薄膜封裝層的增加將器件的壽命延長了1.3倍,研究還發現薄膜封裝層基本不影響器件的電流-電壓特性、色坐標等光電性能。最后,分別對三種薄膜封裝層材料硒(Se)、碲(Te)、銻(Sb)進行了研究。
上傳時間: 2013-07-11
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