電力變壓器性能的好壞直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。變壓器繞組溫度是變壓器安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及使用壽命的決定性因素,已經(jīng)成為變壓器狀態(tài)監(jiān)測中健康隱患和故障發(fā)展的重要表現(xiàn)形式。通過對變壓器繞組溫度進(jìn)行實時監(jiān)測并判斷其健康狀況,以此來進(jìn)行變壓器的負(fù)荷調(diào)整和預(yù)知性維修,避免因繞組過熱導(dǎo)致的變壓器故障,可以提高變壓器安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,為電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來重要保證。 傳統(tǒng)的檢測電力變壓器溫度的方法主要有紅外溫度檢測、熱電阻、熱電偶溫度檢測等。紅外測溫為非接觸測量,它只能測量變壓器的表面溫度,易受環(huán)境溫度及周圍磁場的干擾,且需人工操作,無法實現(xiàn)在線測量。對于熱電阻、熱電偶等測量法,在高頻交變場中,導(dǎo)線會拾取噪聲并由于渦流效應(yīng)而發(fā)熱。電導(dǎo)線的熱導(dǎo)還會導(dǎo)致被測溫度的擾動,測量效果不很理想。光纖光柵傳感技術(shù)以其體積小、電絕緣、抗電磁干擾、易復(fù)用、傳感信號可遠(yuǎn)距離傳輸、便于實現(xiàn)實時在線測量等優(yōu)點,為電力變壓器溫度的測量提供了很好的技術(shù)手段。 本文在對國內(nèi)外光纖光柵傳感技術(shù)及其解調(diào)方案進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了光纖布拉格光柵傳感信號解調(diào)所需的硬件和軟件,并進(jìn)行了實驗研究。論文涉及的主要工作有: 介紹了光纖的基本結(jié)構(gòu)、布拉格光柵的工作機(jī)理及其制作方法,分析了光纖布拉格光柵作為傳感元件時的基本參數(shù),推導(dǎo)了光纖布拉格光柵的溫度傳感模型;詳細(xì)介紹了目前常用的布拉格光纖光柵解調(diào)技術(shù)。 重點分析了監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計及其原理,主要有微控制器相關(guān)電路的設(shè)計、光電轉(zhuǎn)換電路、前置放大及濾波電路、AD轉(zhuǎn)換電路、以太網(wǎng)通訊電路及液晶顯示電路等。在硬件平臺的基礎(chǔ)上設(shè)計并測試了相關(guān)模塊的驅(qū)動,實現(xiàn)溫度的實時采集和發(fā)送。主要工作包括uC/OS—Ⅱ在LPC2148上的移植,利用LwIP實現(xiàn)以太網(wǎng)通訊等。 最后,搭建了系統(tǒng)光路,對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了測試,得到了有益的數(shù)據(jù),為下一步工作打下了良好的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ARM 光纖光柵 溫度監(jiān)測
上傳時間: 2013-04-24
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減搖鰭是船舶與海洋工程中的一種重要系統(tǒng),目前已在多種船舶中廣泛應(yīng)用。減搖鰭對于提高船舶耐波性,增加船舶使用壽命,改善設(shè)備與人員的工作條件,提高艦艇的戰(zhàn)斗力具有重要作用。減小船舶橫搖是目前船舶運(yùn)動控制領(lǐng)域的重要課題之一。本文以船舶減搖鰭系統(tǒng)作為研究對象,重點講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的設(shè)計與實現(xiàn)方案。 減搖鰭系統(tǒng)目前大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。控制器的性能對船舶自然橫搖周期和無因次橫搖衰減系數(shù)有著很大的依賴關(guān)系。由于船舶橫搖運(yùn)動的復(fù)雜性、非線性、時變性和海況的不確定性,經(jīng)典PID控制難以獲得滿意的控制效果。采用先進(jìn)的控制策略是解決這一問題的有效方法。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合,實現(xiàn)了無須精確的對象模型,只須將操作人員和專家長期實踐積累的經(jīng)驗知識用控制規(guī)則模型化,然后用模糊推理在線辨識對象特征參數(shù),便可對PID參數(shù)實現(xiàn)自整定。另外,浪級調(diào)節(jié)器做為減搖鰭控制器的一個重要組成部分,本論文也對其設(shè)計進(jìn)行了研究,提出了一種基于海浪譜估計的浪級調(diào)節(jié)器的設(shè)計方法,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)浪級調(diào)節(jié)器不能充分利用海浪信息的不足。 目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開發(fā)而來的,前者集成度不高,穩(wěn)定性也不好,而后者成本較高。因此,本課題設(shè)計了一款新型的基于ARM處理器的減搖鰭控制器,解決了上述問題。該系統(tǒng)主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2214的控制器核心電路和輔助實現(xiàn)控制的驅(qū)動電路;軟件平臺主要是基于ARM的軟件,包括啟動代碼和應(yīng)用程序。 研究結(jié)果表明:開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)不僅具有集成度高、性價比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實時性高等優(yōu)點。同時更能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢,所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價值及意義。
上傳時間: 2013-07-10
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生物特征識別是指通過計算機(jī),利用人體固有的生理特征,如指紋,靜脈來進(jìn)行個人身份鑒別的技術(shù)。由于生物特征唯一性和不變性,使得生物特征識別與傳統(tǒng)的方法如數(shù)字密碼和身份證相比,具有更高的安全性和易用性。傳統(tǒng)的高性能自動識別系統(tǒng)大多基于PC平臺聯(lián)機(jī)應(yīng)用,然而在實際應(yīng)用中往往對自動識別系統(tǒng)要求有更高的便攜性和易用性,嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展使得實現(xiàn)這樣的系統(tǒng)變?yōu)榱丝赡堋?生物特征識別系統(tǒng)主要由通用模塊的控制系統(tǒng)與非通用模塊的圖像采集設(shè)備與識別算法組成。本文針對通用模塊與非通用模塊接口問題進(jìn)行研究和設(shè)計,實現(xiàn)了一個工作良好的嵌入式平臺。 本課題在設(shè)計核心板、擴(kuò)展板、轉(zhuǎn)接板的硬件基礎(chǔ)上,移植實時操作系統(tǒng)Linux,編寫各種接口與模塊的驅(qū)動、多路攝像頭切換程序,并很好的解決了攝像頭采集生物特征時光強(qiáng)控制問題,為很好的采集到清晰圖像提供了一個良好穩(wěn)定的硬件平臺。 本課題所設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)通過測試,做了大量的實驗,并將所采集到的手指靜脈圖像進(jìn)行討論分析,具有實用價值。
上傳時間: 2013-06-03
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論文通過分析國內(nèi)外數(shù)字水印的發(fā)展現(xiàn)狀,針對目前市場上假冒偽劣商品泛濫的實際問題,介紹了一種基于ARM9(S3C2410X)的數(shù)字水印商標(biāo)檢測儀的設(shè)計。 為了選擇魯棒性好的數(shù)字水印提取算法,論文介紹了用MATLAB對離散余弦變換、小波變換和基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法的仿真過程,包括三種檢測算法在無噪聲且無攻擊、有噪聲、濾波以及RST攻擊(旋轉(zhuǎn)、放縮、平移)等情況。通過仿真結(jié)果的對比,最后選擇了基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法作為商標(biāo)檢測儀數(shù)字水印的提取算法。 在商標(biāo)檢測儀的軟硬件實現(xiàn)過程中,論文首先介紹了檢測儀的硬件設(shè)計,包括ARM9處理芯片及其外圍擴(kuò)展電路,采集設(shè)備,人機(jī)接口等部分。然后研究了基于ARM9的關(guān)于Bootload啟動代碼的引導(dǎo)以及Linux操作系統(tǒng)的移植,并建立了嵌入式交叉編譯環(huán)境,為檢測儀的設(shè)計和研究構(gòu)建了一個良好的平臺。在軟件設(shè)計方面,主要介紹了用C語言實現(xiàn)基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法,其中包括小波變換、離散余弦變換、Zigzag排列和相關(guān)檢測程序等,另外,論文還對數(shù)字水印商標(biāo)檢測儀的圖像采集、人機(jī)交互、終端顯示等程序的設(shè)計方法進(jìn)行了論述。
標(biāo)簽: ARM 數(shù)字水印 商標(biāo) 儀的設(shè)計
上傳時間: 2013-07-02
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現(xiàn)代社會中相控陣?yán)走_(dá)的應(yīng)用越來越廣泛,相控陣?yán)走_(dá)在目標(biāo)識別、空間探測、雷達(dá)成像等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的研究不斷深入。相控陣?yán)走_(dá)的各個部分開始采用全數(shù)字化的控制方式,這對波束控制器提出了更高的技術(shù)要求:運(yùn)算速度快、設(shè)備量少、數(shù)據(jù)吞吐量大、工作方式多、集成度高。為適應(yīng)這些要求,結(jié)合嵌入式技術(shù)的發(fā)展,論文先介紹了相控陣?yán)走_(dá)波控系統(tǒng)的基本功能和發(fā)展趨勢,然后闡述了波束控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法,接著提出基于嵌入式ARM(Advanced RISC Machines)的雷達(dá)波束控制主控系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計方案和開發(fā)調(diào)試過程,論證了基于ARM嵌入式處理器實現(xiàn)雷達(dá)波束控制主控系統(tǒng)的運(yùn)算、控制、通信等功能的可行性,最后給出了波控分系統(tǒng)通常采用的幾種工程實現(xiàn)方法和其原理框圖,通過軟硬件相結(jié)合的設(shè)計滿足雷達(dá)波控系統(tǒng)對組件的控制功能,完善波控系統(tǒng)的通用化和系列化設(shè)計思想。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 雷達(dá) 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項指標(biāo)若偏離正常水平過大,會給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益,因此對電能質(zhì)量進(jìn)行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對電能質(zhì)量各項指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對目前電能質(zhì)量分析的難點即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類,提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié),對以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
上傳時間: 2013-05-22
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300W 12V輸入正弦波逆變器 300W 12V輸入正弦波逆變器
上傳時間: 2013-06-01
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為了解決當(dāng)前PVC軟標(biāo)生產(chǎn)技術(shù)落后、效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高、工作環(huán)境差等問題,本文提出研制集注標(biāo)、烘烤、冷卻的數(shù)控PVC軟標(biāo)機(jī)方案。 數(shù)控PVC軟標(biāo)機(jī)控制系統(tǒng)采用“ARM9+RT-Linux”開發(fā)模式,將數(shù)控技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來,一方面發(fā)揮ARM9微處理器高性能、低功耗的特點,使PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)動控制能力;另一方面利用實時操作系統(tǒng)RT-Linux的開放性、強(qiáng)大的功能,簡化了數(shù)控系統(tǒng)軟件的開發(fā),縮短了應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)周期。 本文研究的主要內(nèi)容是基于嵌入式的PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件開發(fā)。首先詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各功能模塊的硬件電路設(shè)計,包括嵌入式最小系統(tǒng)搭建、伺服驅(qū)動器接口電路設(shè)計、電磁閥接口電路設(shè)計、人機(jī)交互模塊設(shè)計、通信模塊設(shè)計、開關(guān)量模塊設(shè)計等方面內(nèi)容;然后,基于RT-Linux的嵌入式系統(tǒng)軟件實現(xiàn)機(jī)理的理論指導(dǎo)下,提出了系統(tǒng)軟件的架構(gòu),在此基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了軟件實現(xiàn)過程:通過對PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)功能需求及多任務(wù)間數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的分析,同時結(jié)合RT-Linux平臺上實時應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)特點,本文在邏輯架構(gòu)上對控制系統(tǒng)的實時任務(wù)和非實時任務(wù)進(jìn)行了劃分,并設(shè)計了模塊間數(shù)據(jù)緩沖機(jī)制;在時序架構(gòu)上提出了系統(tǒng)的多任務(wù)運(yùn)行時機(jī)分配以及各任務(wù)之間正確合理的時序關(guān)系,以保證實時任務(wù)的實時性和非實時任務(wù)能夠得到適當(dāng)運(yùn)行;在應(yīng)用軟件架構(gòu)上利用RT-Linux多線程編程技術(shù)實現(xiàn)了系統(tǒng)軟件的基本功能。最后,針對本系統(tǒng)插補(bǔ)所需的精度和系統(tǒng)實時性要求,利用數(shù)據(jù)采用直線插補(bǔ)算法實現(xiàn)了系統(tǒng)的插補(bǔ)功能。 目前,PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的基本功能已經(jīng)實現(xiàn),系統(tǒng)能夠在實驗平臺上穩(wěn)定運(yùn)行,基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。關(guān)鍵字:PVC軟標(biāo);數(shù)控系統(tǒng);插補(bǔ);RT-Linux;ARM9
上傳時間: 2013-04-24
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超聲波電機(jī)是一種全新原理的直接驅(qū)動電機(jī),它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動作為驅(qū)動力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動轉(zhuǎn)子運(yùn)動。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動作相應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運(yùn)動領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視,成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個研究熱點。 本文主要研究了行波型超聲波電機(jī)的嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)是基于ARM嵌入式微控芯片設(shè)計的。全文共分為6部分。第一章主要介紹了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,ARM芯片的結(jié)構(gòu)原理以及本課題的選題意義。第二章在前人的研究基礎(chǔ)上做了系統(tǒng)仿真,為系統(tǒng)的硬件設(shè)計提供設(shè)計指導(dǎo)。第三章提出了基于ARM的超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計方案,并介紹了系統(tǒng)各個模塊的設(shè)計與調(diào)試的過程和結(jié)果。第四章介紹了uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在ARM上的移植,以及基于該操作系統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計流程。第五章介紹了系統(tǒng)各子程序的設(shè)計,速度控制與定位控制的算法設(shè)計,以及系統(tǒng)調(diào)試的結(jié)果。第六章總結(jié)了本論文的主要貢獻(xiàn)、存在問題以及后續(xù)課題的研究方向。
上傳時間: 2013-04-24
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液位是工業(yè)生產(chǎn)中常見的測量參數(shù),化工、石油、污水處理等各類工廠企業(yè)都要進(jìn)行液位測量。目前,液位檢測技術(shù)飛速發(fā)展,新的液位測量儀表量程大、精度高、功能全,我國新型液位儀表大多依靠進(jìn)口。由于超聲波測量液位具有非接觸測量、可測低溫介質(zhì)、能夠定點和連續(xù)測量等優(yōu)點,近年來,超聲液位測量技術(shù)取得了長足的進(jìn)步,己成功應(yīng)用于江河水位、化學(xué)和制藥工業(yè)、食品加工、罐裝液位等多種領(lǐng)域。 本文研制的是基于ARM的超聲波液位計。傳統(tǒng)的超聲波液位計一般使用8位的單片機(jī)作處理器,采用電子元件捕捉到超聲波回波信號后產(chǎn)生中斷,判斷超聲波的傳播時間。本文提出了使用32位ARM芯片做處理器,采用數(shù)字信號處理的方法來判斷超聲波傳播時間的設(shè)計方案。 本文使用高性能的ARM7TDMI-S內(nèi)核的芯片LPC2119作為系統(tǒng)的運(yùn)算控制器,加強(qiáng)了系統(tǒng)對超聲波回波信號的處理能力;使用A/D轉(zhuǎn)換器將回波信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,采用數(shù)字濾波處理信號,利用數(shù)值處理來判斷超聲波回波信號的起始點,提高了液位的測量精度;采用單換能器收發(fā)一體式電路設(shè)計,簡化了液位的計算;利用LPC2119芯片內(nèi)部的CAN總線控制器設(shè)計了CAN總線通信接口;選用一線式數(shù)字溫度傳感器DSl8820進(jìn)行溫度補(bǔ)償,避免了由于環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的測量誤差。ARM芯片豐富的內(nèi)部資源和I/0口線有利于今后擴(kuò)展功能,升級系統(tǒng)。本超聲波液位計使用方便,精度高,能滿足工業(yè)生產(chǎn)中的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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