在LCD顯示應用領域,通常數(shù)據(jù)源輸出圖像的分辨率是變化,而從工業(yè)生產(chǎn)標準化要求和獲得最佳顯示效果的角度出發(fā),LCD顯示器的物理分辨率則是固定不變的。這就需要將不同分辨率的輸入圖像經(jīng)過縮放后輸出到分辨率固定的LCD顯示器上,當前工業(yè)上解決這一問題的方案是在輸入數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)顯示設備之間設置LCD圖像引擎來實現(xiàn)縮放處理。LCD圖像引擎是面向LCD顯示器應用的一種高度集成的圖像處理芯片,它在整個LCD顯示系統(tǒng)中具有不可取代的位置。 本文在分析了大尺寸LCD圖像引擎的研究現(xiàn)狀之后,提出了擬開發(fā)的大尺寸LCD圖像引擎的總體結(jié)構(gòu)和設計目標。針對該體系結(jié)構(gòu),提出了一種基于2點的三次樣條插值算法,推導出了該算法的插值核函數(shù)的表達式,并基于該算法實現(xiàn)LCD圖像引擎的核心部分——圖像縮放引擎的硬件結(jié)構(gòu)設計。主觀和客觀Q值評價實驗結(jié)果表明,該算法獲得的插值圖像質(zhì)量非常接近傳統(tǒng)的雙三次插值算法,而運算復雜度和硬件實現(xiàn)開銷卻低于后者,對于實時性要求較高的LCD圖像引擎來說該算法是一個性價比較高的插值算法。 為了提高經(jīng)過圖像縮放引擎處理后的圖像顯示質(zhì)量,在LCD圖像引擎中引入了圖像色彩調(diào)整技術。
上傳時間: 2013-06-07
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本文對永磁無刷直流電機恒功率弱磁研究進行了較為全面的從仿真到實驗、從理論到實踐的深入研究,同時對傳統(tǒng)面貼式永磁無刷直流電機和復合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁無刷直流電機進行了詳盡地理論分析,系統(tǒng)地提出了關于復合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)永磁無刷直流電機一套較為完善的理論.本文首先從BLDCM的導通規(guī)律和繞組結(jié)構(gòu)入手,真實模擬了傳統(tǒng)面貼式永磁無刷直流電機弱磁調(diào)速的物理過程,并獲得其在恒轉(zhuǎn)矩和恒功率模式下的解析表達式.從而直觀的反映了BLDCM的弱磁機理,獲得了影響其恒功率速度范圍的關鍵參數(shù).借鑒復合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在永磁同步電機恒功率弱磁中的成功運用,將這種結(jié)構(gòu)引入永磁無刷直流電機中,并完成了兩臺不同磁阻形式和功率、電壓等級的原型樣機的研制.針對原有d、q軸法的局限性,提出了真實模擬永磁無刷直流電機導電方式的場路結(jié)合法實現(xiàn)對永磁無刷直流電機的弱磁分析.在場路結(jié)合法分析的基礎上,提出了磁阻段提高恒功率速度范圍的真實原因,并進一步提出了采用永磁段、磁阻段雙d軸錯角以擴大轉(zhuǎn)速范圍的新思想,并在實踐中驗證了這種雙軸空間錯角技術的有效性.從而為復合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)永磁電機運行性能優(yōu)化提供了新的可供選擇的調(diào)節(jié)手段.
上傳時間: 2013-08-02
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隨著電力電子器件、永磁材料、微機、新型控制理論和電機理論的發(fā)展,無刷直流電機的技術優(yōu)勢逐漸凸顯,近年來在各種驅(qū)動、伺服和控制領域得到了迅速的推廣應用。大功率無刷直流電機在國外已經(jīng)成功應用于對系統(tǒng)效率、可靠性要求較高的場合,在國內(nèi),近年來也引起了廣泛興趣。本課題對大功率無刷直流電機進行預研,以兩臺無刷直流電機樣機為研究對象進行分析和電磁設計研究。首先計及電樞繞組電感,從分析換相過程入手,建立了三相星型六狀態(tài)工作模式下,電壓源型無刷直流電機的數(shù)學模型,并基于此模型,通過仿真和實驗,對該種無刷直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩系數(shù)、反電勢系數(shù)、機械特性和電樞等效電阻等進行了深入研究,分析表明電樞繞組電感對上述各系數(shù)和特性存在較大影響,因此在大功率無刷直流電機設計和分析中,電樞繞組電感必須予以考慮。其次,本文對等效磁路法、電磁場有限元法和等效磁網(wǎng)絡法以及它們在無刷直流電機電磁設計中的應用進行了比較研究,提出了采用有限元法計算漏磁系數(shù)、計算極弧系數(shù)、電樞計算長度和氣隙系數(shù),然后把它們應用到等效磁路法中進行空載特性計算,而采用電磁場有限元法分析負載特性的場路結(jié)合法。以此為基礎,編制了無刷直流電機電磁設計軟件,并將其應用于兩臺樣機的設計,通過與電磁場有限元法計算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)進行對比,驗證了該方法的準確性。最后對兩臺樣機的電樞反應及其影響進行了仿真和實驗研究,分析發(fā)現(xiàn)q軸電樞反應是影響切向磁化結(jié)構(gòu)的無刷直流電機性能的主要因素,設計中需采取措施抑制q軸電樞反應的影響。
上傳時間: 2013-04-24
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臺灣成功大學的關于無人機自動駕駛控制的論文集(1) 這包共4篇,分別為: 無人飛機速度控制器設計與實現(xiàn) 無人飛行船自主性控制設計與實現(xiàn) 無人飛行載具導引飛控整合自動駕駛儀參數(shù)選取之研究 無人飛行載具導引飛控之軟體與硬體模擬
標簽: lunwen
上傳時間: 2013-08-03
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隨著電力電子裝置越加廣泛的投入使用,電能得到了更加充分的應用,但是伴隨而來的是越來越多的非線性、沖擊性負載的投入使用,電網(wǎng)中諧波污染日益嚴重,在針對此類諧波抑制和無功補償裝置的研究中,電力有源濾波器APF得到了廣泛應用. 與傳統(tǒng)無源濾波器比較,有源電力濾波器具有動態(tài)響應特性好,濾波特性不受系統(tǒng)阻抗的影響等優(yōu)勢.而APF所采用的諧波電流檢測方法,直接決定了諧波的檢測精度和跟蹤速度,是決定諧波補償特性的關鍵.本論文重點研究了諧波電流檢測方法. 在眾多有源濾波器的諧波及無功電流檢測算法中,基于三相瞬時無功功率理論的應用最為廣泛.應用此理論的i<,p>-i<,q>島檢測方法計算簡單,具有較好實時性,適合電流快速檢測的優(yōu)點;但同時也存在很多局限性. 本文首先通過分析、比較總結(jié)出各類APF的優(yōu)缺點和適用性,系統(tǒng)地研究了有源電力濾波器的兩個關鍵技術:諧波電流檢測和PWM信號發(fā)生器的控制策略;在此基礎上,針對在負載電流有較大突變時補償電路會產(chǎn)生較大畸變影響補償效果的問題,以及三相電壓畸變時i<,p>-i<,q>檢測法存在的誤差等問題,從基于DSP控制的三相四線制并聯(lián)型有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)出發(fā)進行優(yōu)化設計,提出了一種改進的i<,p>-i<,q>檢測法,在該檢測法中增加了平衡.APF直流側(cè)電容總電壓和上下電容電壓的閉環(huán)控制,以消除負載電流突變時產(chǎn)生的畸變;并采用一種新穎的基于低通濾波的A相正序電壓提取單元來代替原始的i<,p>-i<,q>檢測法的PLL鎖相環(huán),在三相電壓畸變情況下仍可以正確提取A相正序電壓,以精確檢測出諧波和無功電流. 最后通過MATLAB6.5對系統(tǒng)進行了仿真驗證,仿真結(jié)果表明該算法能有效保證檢測效果的實時性和精確性,證明了該算法的可行性.
上傳時間: 2013-04-24
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在早期階段,直流調(diào)速系統(tǒng)在傳動領域中占統(tǒng)治地位。然而,從60年代后期開始,交流電動機在工業(yè)應用領域正在取代直流電動機,交流傳動變得越來越經(jīng)濟和受歡迎。永磁交流伺服系統(tǒng)作為電氣傳動領域的重要組成部分,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天等領域發(fā)揮越來越重大的作用。永磁同步電動機以其特點廣泛應用于中小功率傳動場合,成為研究的重要領域。然而,永磁同步電動機具有較大的轉(zhuǎn)動脈動,而對于這些應用場合,轉(zhuǎn)矩平滑通常是基本要求。因此,對永磁交流伺服系統(tǒng)的應用,必須考慮其轉(zhuǎn)矩脈動的抑制問題。本文針對電機傳動系統(tǒng)中參數(shù)變化對電機性能的影響,以永磁同步電機為例,圍繞如何通過參數(shù)辨識來提高永磁同步電動機的控制性能,借助自行開發(fā)的全數(shù)字永磁交流伺服系統(tǒng)平臺,對永磁同步電動機的磁場定向控制,參數(shù)辨識,神經(jīng)網(wǎng)絡和擴展卡爾曼濾波在控制系統(tǒng)中的應用,抑制轉(zhuǎn)矩脈動,提高系統(tǒng)性能幾個方面展開深入的研究。 本文從永磁同步電動機及其控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),對通過參數(shù)辨識抑制轉(zhuǎn)矩脈動進行了較為細致的分析。針對不同情況,通過改進電機的控制系統(tǒng),提出了多種參數(shù)辨識方法。主要內(nèi)容如下: 1、基于定子磁鏈方程,建立了永磁同步電動機的一般數(shù)學模型。經(jīng)坐標變換,得出在靜止兩相(α—β)坐標系和旋轉(zhuǎn)兩相(d—q)坐標系下永磁同步電動機電壓方程和轉(zhuǎn)矩方程。 2、分析了永磁同步電動機id=0矢量控制系統(tǒng)的工作原理,介紹了永磁同步電動基于磁場定向的矢量控制的基本概念。經(jīng)對永磁同步電動機系統(tǒng)進行分析,推導并建立了id=0控制時整個電機系統(tǒng)的數(shù)學模型。 3、基于超穩(wěn)定性理論的模型參考自適應控制原理,設計了一種模型參考自適應控制系統(tǒng),考慮電機參數(shù)的時變性,對永磁交流伺服系統(tǒng)的繞組電阻和電機負載轉(zhuǎn)矩辨識進行了研究,以保持系統(tǒng)的動態(tài)性能。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,對控制性能進行了驗證,仿真實驗證明這種方法的可行性。 4、人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有很強的學習性能,經(jīng)過訓練的多層神經(jīng)網(wǎng)絡能以任意精度逼近非線性函數(shù),因此為非線性系統(tǒng)辨識提供了一個強有力的工具。本章針對永磁同步電機提出了一種以電機輸出轉(zhuǎn)速為目標函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡控制方案,同時應用人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論建立和設計了負載轉(zhuǎn)矩擾動辨識的算法以及相應的控制系統(tǒng)的補償方法,并應用MATLAB軟件進行了計算機仿真,仿真證明和傳統(tǒng)的控制方法相比,以電機輸出轉(zhuǎn)速為指導值和目標函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡控制方案能有效地提高神經(jīng)網(wǎng)絡的收斂速度,能有效地改善控制系統(tǒng)的動態(tài)響應,具有跟蹤性能好和魯棒性較強等優(yōu)點。 5、電機的參數(shù)會隨著溫升和磁路飽和發(fā)生變化,需進行在線實時辨識。本文利用電機的定子電流、電壓和轉(zhuǎn)速,采用遞推最小二乘法進行在線參數(shù)辨識,該方法不需要觀測的磁鏈信號,消除了磁鏈觀測和參數(shù)辨識的耦合。電機狀態(tài)方程由于存在狀態(tài)變量的乘積項,對電機參數(shù)辨識以后,仍然是非線性方程,為了對電機狀態(tài)方程進行狀態(tài)估計,得到電機的參數(shù)辨識值,本文采用擴展卡爾曼濾波進行狀態(tài)估計,對以上方法的仿真實驗得到了滿意的結(jié)果。 6、本文基于數(shù)字電機控制專用DSP自行開發(fā)了全數(shù)字永磁交流伺服系統(tǒng)平臺,通過軟件實現(xiàn)擴展卡爾曼濾波對電阻和磁鏈的估計,以及基于磁場定向的空間矢量控制算法,獲得了令人滿意的實驗結(jié)果,證明擴展卡爾曼濾波算法對電阻和磁鏈的實時估計是很準確的,由此構(gòu)成的永磁交流伺服系統(tǒng)具有良好的靜、動態(tài)性能。
標簽: 電機 傳動系統(tǒng) 參數(shù)辨識
上傳時間: 2013-07-28
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三相電壓不平衡度是衡量電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個重要指標。在三相系統(tǒng)中,引起電壓不平衡的主要原因是發(fā)電機的輸出電壓不平衡和負載不平衡兩方面,電壓不平衡比較嚴重時,會給系統(tǒng)帶來諸多危害。近年來,STATCOM因其動態(tài)響應速度快,電流諧波含量小,裝置體積小等優(yōu)點,在電壓不平衡補償中的應用越來越廣。 首先本文研究了基于IGCT的STATCOM主電路。為了獲得更高的輸出電壓,通常需要將IGCT串聯(lián)使用。然而在器件串聯(lián)使用時,由于其特性的差異會產(chǎn)生暫態(tài)電壓分配不均衡,導致個別器件上產(chǎn)生過電壓而威脅器件的安全,嚴重時會燒毀器件。因此需要采用均壓電路來保證串聯(lián)結(jié)構(gòu)中電壓的平均分配。本文重點對IGCT串聯(lián)均壓電路和緩沖電路進行了設計,在分析串聯(lián)均壓電路的同時,計算了吸收電容和吸收電阻的取值范圍。而后,對緩沖電路進行了Pspice仿真,通過仿真驗證了均壓電路的工作效果。結(jié)果表明,吸收電容和吸收電阻的取值合適,能夠?qū)GCT的串聯(lián)運行起到很好的保護作用。本文還對100Kvar/660VSTATCOM的主電路進行了參數(shù)設計,對IGCT的型號和各主要元件進行了選擇。 本文重點研究了不平衡系統(tǒng)中STATCOM的控制策略。建立了基于IGCT的STATCOM的數(shù)學模型;根據(jù)STATCOM的電流暫態(tài)模型,對電流電壓進行序分解,并做D—Q坐標變換,建立STATCOM在靜止坐標系下的正、負序數(shù)學模型。基于建立的負序模型,研究STATCOM在不平衡情況下的控制策略,本文采用無差拍控制方法;根據(jù)實際補償時遇到的問題:收斂速度慢、依賴固定的負載模型、魯棒性差等,對無差拍控制方法進行了優(yōu)化設計。該優(yōu)化方法在傳統(tǒng)無差拍的基礎上引入了參考電流觀測器和狀態(tài)觀測器;文中具體設計了這個改進無差拍控制器和其相關電路。經(jīng)分析與仿真驗證了本文提出的優(yōu)化控制方法,將該方法應用于STATCOM不平衡補償器,取得了良好的不平衡補償性能、快速的動態(tài)響應和良好的魯棒性。
上傳時間: 2013-06-05
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隨著技術的發(fā)展,基于PLC的控制系統(tǒng)呈現(xiàn)綜合化、網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢。為了適應當今PLC課程教學的需要,我們應提供具有現(xiàn)場控制對象的控制層、監(jiān)控管理層、遠程監(jiān)控層三層結(jié)構(gòu)的實驗控制系統(tǒng),并將組態(tài)軟件技術、先進的數(shù)據(jù)交互技術、單片機技術、通信技術集成在控制系統(tǒng)中,構(gòu)建現(xiàn)代大綜合設計性實驗系統(tǒng),以培養(yǎng)全面的高素質(zhì)的綜合性人才。 本文提出了一種多功能、大綜合的實驗平臺的方案和技術實現(xiàn)。本課題由市場占有率高的西門子PLC及其通信網(wǎng)絡模塊組成,采用具有很高的性價比的系統(tǒng)集成技術,構(gòu)成了覆蓋面較大的全集成的網(wǎng)絡控制系統(tǒng),可提供PPI網(wǎng)絡、PROFIBUS-DP網(wǎng)絡和以太網(wǎng)等多種網(wǎng)絡形式的實驗平臺;采用多種工業(yè)組態(tài)軟件如Wincc、組態(tài)王和MCGS,構(gòu)成了豐富的上位監(jiān)控模式;通過OPC技術實現(xiàn)對PROFIBuS-DP網(wǎng)絡的遠程監(jiān)控。在此基礎上,結(jié)合單片機技術、CPLD技術,設計了可自定義I/O口的多路模擬采集卡,擴展了PLC的信息控制功能;采用網(wǎng)絡技術,將PLC技術與變頻器、步進電機控制相結(jié)合,對標準的PLC對象TM2和機械手設備進行二次開發(fā),構(gòu)成相關的運動控制系統(tǒng),模擬生產(chǎn)線的控制,展示PLC的運動控制功能;將PLC技術與無線控制技術相結(jié)合,實現(xiàn)PLC的無線遙控功能;完成了三菱Q系列PLC與PROFIBUS-DP網(wǎng)絡的聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)了不同品牌的PLC網(wǎng)絡的互聯(lián)互通。在此基礎上,還開發(fā)了多個實驗程序,展示其豐富的網(wǎng)絡構(gòu)架和綜合的實驗模式。 系統(tǒng)調(diào)試和實驗效果表明,該系統(tǒng)接近當今工業(yè)技術實踐,可為學生的課程設計、畢業(yè)設計以及PLC技術研究提供先進的集多種技術于一體的大綜合設 計性實驗平臺。關鍵詞:PLC;業(yè)網(wǎng)絡;OPC
上傳時間: 2013-05-22
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本文分析了永磁同步直線電動機的運行機理與運行特性,并通過坐標變換,分別得出了電機在a—b—c,α—β、d—q坐標系下的數(shù)學模型。針對永磁同步直線電機模型的非線性與耦合特性,采用了次級磁場定向的矢量控制,并使id=0,不但解決了上述問題,還實現(xiàn)了最大推力電流比控制。為了獲得平穩(wěn)的推力,采用了SVPWM控制,并對它算法實現(xiàn)進行了研究。 針對速度環(huán)采用傳統(tǒng)PID控制難以滿足高性能矢量控制系統(tǒng),通過對傳統(tǒng)PID控制和模糊控制理論的研究,將兩者相結(jié)合,設計出能夠在線自整定的模糊PID控制器。將該控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID控制器應用于速度環(huán),以提高系統(tǒng)的動靜態(tài)性能。 在以上分析的基礎上,設計了永磁同步直線電機矢量控制系統(tǒng)的軟、硬件。其中電流檢測采用了新穎的電流傳感器芯片IR2175,以解決溫漂問題;速度檢測采用了增量式光柵尺,設計了與DSP的接口電路,通過M/T法實現(xiàn)對電機的測速。最后在Matlab/Simlink下建立了電機及其矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,并對分別采用傳統(tǒng)PID速度控制器和模糊PID速度控制器的系統(tǒng)進行仿真,結(jié)果表明采用模糊PID控制具有更好的動態(tài)響應性能,能有效的抑制暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)下的推力脈動,對于負載擾動具有較強的魯棒性。
上傳時間: 2013-07-04
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隨著國內(nèi)交流伺服電機等硬件技術逐步成熟,高運算能力的控制芯片與電機控制技術相結(jié)合,具有高效、節(jié)能和可移植性好等特點,這樣使得交流伺服系統(tǒng)成為現(xiàn)代電機伺服驅(qū)動系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。 本文主要是基于MCU研究和設計了交流永磁電機位置伺服控制系統(tǒng)。針對三相永磁同步電機的物理方程,通過坐標轉(zhuǎn)換,在d-q旋轉(zhuǎn)坐標系下建立轉(zhuǎn)矩方程,采用Id=0的矢量控制策略,建立一套完整的全數(shù)字交流位置伺服控制系統(tǒng)。 硬件方面,采用的是瑞薩公司專用電機控制Tiny系列芯片M30262F8作為控制芯片,并由三菱公司的第三代IPM模塊PS21564實現(xiàn)功率驅(qū)動,簡化了系統(tǒng)電路,縮小了系統(tǒng)的體積,提高了系統(tǒng)的可靠性。由交流電流傳感器檢測三相定子繞組電流;由增量式磁性編碼器檢測永磁轉(zhuǎn)子位置,并設計一種比較快速的轉(zhuǎn)子初始檢測方法。 軟件方面,采用結(jié)構(gòu)化語言C和單片機M16C匯編語言混編,實現(xiàn)了單片機初始化、三環(huán)控制、電流跟隨型PWM控制,提高編寫代碼的效率,同時保證系統(tǒng)的實時控制性能;由軟件方式實現(xiàn)經(jīng)典PID控制和簡單模糊控制相結(jié)合構(gòu)成“串聯(lián)校正”閉環(huán)控制系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的快速性和抗干擾能力。此外,本文對控制策略進行了研究,闡述了模糊PID控制策略;還介紹了SPWM、SVPWM和跟隨型PWM調(diào)制。 實驗結(jié)果表明,本文所設計的伺服控制系統(tǒng)能實現(xiàn)電機的啟動,調(diào)速和定位等,并能達到系統(tǒng)的性能指標。
標簽: 位置伺服 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-19
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