Cadence高速電路板設(shè)計(jì)與仿真 高清書(shū)簽版
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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能量變換器是一種新型高壓發(fā)電機(jī),采用高壓交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜作為定子繞組,這種革新結(jié)構(gòu)使其能夠輸出高電壓,從而可以直接并網(wǎng)。因此,對(duì)能量變換器的運(yùn)行進(jìn)行系統(tǒng)地研究是極為必要的。本文針對(duì)能量變換器小值振蕩和穩(wěn)定性進(jìn)行了深入地研究。 本文首先介紹了能量變換器的發(fā)展背景和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,詳盡分析了研究大型同步發(fā)電機(jī)和能量變換器穩(wěn)定性的意義。 然后,本文對(duì)能量變換器靜態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行了分析,建立了能量變換器靜態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出了能量變換器靜態(tài)穩(wěn)定功率特性和靜態(tài)穩(wěn)定功率極限的表達(dá)式。并分析了勵(lì)磁調(diào)節(jié)對(duì)能量變換器靜態(tài)功率特性的影響,應(yīng)用對(duì)比研究的方法,證明了能量變換器的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)和靜態(tài)穩(wěn)定功率極限都比傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)高。 本文同時(shí)結(jié)合能量變換器樣機(jī)參數(shù),系統(tǒng)分析了其穩(wěn)態(tài)小值振蕩的物理過(guò)程,推導(dǎo)了能量變換器小值振蕩時(shí)的整步轉(zhuǎn)矩系數(shù)、阻尼轉(zhuǎn)矩系數(shù)和電流、轉(zhuǎn)矩、電磁功率各微變量的表達(dá)式,并通過(guò)仿真分析,歸納出了不計(jì)定子電阻和線路阻抗時(shí)能量變換器相應(yīng)微變量的變化規(guī)律。此外,本文對(duì)考慮勵(lì)磁調(diào)節(jié)作用時(shí)小值振蕩各微變量的變化進(jìn)行了仿真研究,給出了此狀態(tài)下相應(yīng)微變量的變化規(guī)律。 最后,本文對(duì)能量變換器系統(tǒng)在線路發(fā)生單相短路、相間短路和兩相接地短路故障時(shí)的物理過(guò)程進(jìn)行了分析,繪制了能量變換器正常運(yùn)行和故障運(yùn)行時(shí)的電氣圖與等值電路,結(jié)合等值電路推導(dǎo)了能量變換器相應(yīng)故障狀態(tài)下的功率表達(dá)式,并通過(guò)仿真分析與對(duì)比研究,給出了能量變換器系統(tǒng)在線路發(fā)生單相短路、相間短路和兩相接地短路故障時(shí)的極限切除時(shí)間,得到了能量變換器的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定極限。 本文所得結(jié)論對(duì)能量變換器合理可靠的設(shè)計(jì)及運(yùn)行提供了依據(jù),具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文研究的電磁阻尼器是一種特殊結(jié)構(gòu)的空心杯發(fā)電機(jī),它主要用于對(duì)能量的吸收和耗散,達(dá)到減振消能的目的,是具有很高單位耗能的能量吸收元件。電磁阻尼器的應(yīng)用十分廣泛,已涉及航天、航空、電力等諸多領(lǐng)域,有著廣闊的市場(chǎng)前景。 采用電磁場(chǎng)分析軟件建立了電磁阻尼器的仿真模型,仿真分析了電磁阻尼器阻尼力矩與定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。 介紹了常規(guī)空心杯電機(jī)與電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)、發(fā)展和應(yīng)用,基于Ansoft公司的電磁場(chǎng)分析軟件Maxwell 2D學(xué)生版軟件建立了電磁阻尼器靜磁場(chǎng)的二維仿真模型,分別對(duì)不同充磁方向、極弧系數(shù)、磁極對(duì)數(shù)的氣隙磁密分布進(jìn)行了靜態(tài)仿真分析,得出了相應(yīng)結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用Infolytica公司的電磁場(chǎng)分析軟件MagNet對(duì)電磁阻尼器的二維穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)進(jìn)行了仿真,研究了如下內(nèi)容: (1)定子磁路結(jié)構(gòu)中的磁鋼材料、磁鋼充磁方向、定子磁極對(duì)數(shù)的改變對(duì)力矩特性的影響; (2) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)中的轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)子材料、轉(zhuǎn)子厚度、轉(zhuǎn)子平均直徑、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向的改變對(duì)力矩特性的影響。根據(jù)所得的阻尼力矩仿真數(shù)據(jù),基于Excel軟件的曲線擬合和Matlab軟件對(duì)擬合曲線進(jìn)行的數(shù)值分析,求得了力矩特性斜率與上述參數(shù)的關(guān)系式。此關(guān)系式為探索電磁阻尼器的工程設(shè)計(jì)方法提供了一定理論依據(jù),具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。 最后,將仿真計(jì)算得到的阻尼力矩值與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的阻尼力矩值進(jìn)行了對(duì)比,分析了誤差產(chǎn)生的原因。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,越來(lái)越多的電力電子裝置被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,給電網(wǎng)注入了不可忽視的無(wú)功以及諧波電流。 本文首先介紹了諧波的概念和諧波的危害,闡述了諧波問(wèn)題研究的必要性和緊迫性,并對(duì)諧波抑制的方法作了簡(jiǎn)單的介紹。并在此基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)有源濾波器和無(wú)源濾波器各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及有源濾波器裝置的結(jié)構(gòu)、原理的分析,提出了基于DSP控制器的三相三線制并聯(lián)型有源電力濾波器裝置的設(shè)計(jì)方案。 并聯(lián)有源電力濾波器主電路設(shè)計(jì)是核心環(huán)節(jié)之一。本文在三相三線并聯(lián)型有源電力濾波器數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)采用空間矢量調(diào)制的有源電力濾波器的工作過(guò)程的研究和分析,揭示了主電路各參數(shù)之間的相互關(guān)系。根據(jù)瞬態(tài)電流跟蹤指標(biāo)的要求推導(dǎo)出并聯(lián)APF輸出電感的估算公式。基于對(duì)電流跟蹤誤差矢量的度量,推導(dǎo)出直流側(cè)電容電壓臨界值表達(dá)式。詳細(xì)介紹了輸出濾波器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。 實(shí)時(shí)、高精度的諧波檢測(cè)是有源電力濾波器的重要部分。本文詳細(xì)地介紹了瞬時(shí)無(wú)功功率理論,選擇檢測(cè)負(fù)載電流的方式以提取諧波。提出了用滑窗迭代作為低通濾波的數(shù)字算法,以快速分離負(fù)載電流中的基波分量得到諧波指令。以全數(shù)字控制為重點(diǎn),對(duì)電流環(huán)的數(shù)字控制方式,包括數(shù)字PI調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)做出了比較詳細(xì)的分析。 本文用MATLAB/SIMULINK中的電力系統(tǒng)模塊對(duì)有源電力濾波器進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真研究。仿真結(jié)果表明這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有源電力濾波器對(duì)電力系統(tǒng)中的諧波抑制具有較好的效果。 在理論分析和仿真研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于TMS320LF2407A控制的并聯(lián)型電力有源濾波器,對(duì)其控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。研制了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),對(duì)并聯(lián)型電力有源濾波器進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)研究。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:shiny3333
IIR數(shù)字濾波器是沖激響應(yīng)為無(wú)限長(zhǎng)的一類數(shù)字濾波器,是電子、通信及信號(hào)處理領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量研究。其中,進(jìn)化算法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器雖然取得了一定的效果,但是其也有自身的一些不足;另外,基于粒子群算法以及人工魚(yú)群算法的IIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)也取得了較好的效果。但這些方法都是將多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題,這種方法是將每個(gè)目標(biāo)賦一個(gè)權(quán)值,然后將這些賦了權(quán)值的目標(biāo)相加,把相加的結(jié)果作為目標(biāo)函數(shù),在此基礎(chǔ)上尋找目標(biāo)函數(shù)的最小值,這樣做造成的問(wèn)題是可能將其中的任何一種滿足目標(biāo)函數(shù)值最小的情況作為最優(yōu)解,但實(shí)際上得到的不一定是最優(yōu)解。也就是說(shuō),單目標(biāo)的方法難以區(qū)分哪一種情況為最優(yōu)解,這樣的尋優(yōu)模型從理論上來(lái)說(shuō)是難以得到最優(yōu)解的。另外,在將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)時(shí),各個(gè)目標(biāo)的權(quán)值難以確定,而且最終只能得到唯一解。針對(duì)這些問(wèn)題,本文在研究傳統(tǒng)遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃算法以及量子遺傳算法的IIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,將重點(diǎn)研究IIR數(shù)字濾波器的粒子進(jìn)化規(guī)劃優(yōu)化、遺傳多目標(biāo)優(yōu)化以及量子多目標(biāo)優(yōu)化。另外,由于在通信系統(tǒng)中IIR數(shù)字濾波器有廣泛應(yīng)用,并且大量采用FPGA實(shí)現(xiàn),多目標(biāo)優(yōu)化方法得到的濾波器性能也值得驗(yàn)證,因此,對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化方法得到的IIR數(shù)字濾波器系數(shù)進(jìn)行FPGA仿真驗(yàn)證有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 @@ 論文的主要工作及研究成果具體如下: @@ 1.分析IIR數(shù)字濾波器的數(shù)學(xué)模型及其優(yōu)化設(shè)計(jì)的參數(shù);針對(duì)低通IIR數(shù)字濾波器,采用遺傳算法及量子遺傳算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并給出相應(yīng)的仿真結(jié)果及分析。 @@ 2.針對(duì)使用進(jìn)化規(guī)劃算法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器時(shí)容易陷入局部極值的問(wèn)題,研究粒子進(jìn)化規(guī)劃算法,并將其應(yīng)用于IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì),該算法將粒子群優(yōu)化算法與進(jìn)化規(guī)劃算法相結(jié)合,繼承了粒子群算法局部搜索能力強(qiáng)和進(jìn)化規(guī)劃算法遺傳父代優(yōu)良基因能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。將這種新的粒子進(jìn)化規(guī)劃算法應(yīng)用于IIR低通、高通、帶通、帶阻數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì),顯示了較好的效果。 @@ 3.優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器時(shí),通常將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)的優(yōu)化問(wèn)題,這種方法雖然設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但是在將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)時(shí),各個(gè)目標(biāo)的權(quán)值難以確定,而且最終只能得到唯一解,不能提供更多的有效解給決策者。針對(duì)常 用基于單目標(biāo)優(yōu)化算法的不足,在分析IIR數(shù)字濾波器優(yōu)化模型和待優(yōu)化參數(shù)的基礎(chǔ)上,本文研究遺傳算法的IIR數(shù)字濾波器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,該方法將多個(gè)目標(biāo)值直接映射到適應(yīng)度函數(shù)中,通過(guò)比較函數(shù)值的占優(yōu)關(guān)系來(lái)搜索問(wèn)題的有效解集,使用這種方法可以求得一組有效解,并且將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)的優(yōu)化方法得到的唯一解也能被包括在這一組有效解中。@@ 4.將量子遺傳算法應(yīng)用于IIR數(shù)字濾波器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),研究量子遺傳算法的IIR數(shù)字濾波器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并將優(yōu)化結(jié)果與傳統(tǒng)遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化方法進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果表明,在對(duì)同一種濾波器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),使用該方法得到的結(jié)果通帶波動(dòng)更小,過(guò)渡帶更窄,阻帶衰減也更大。 @@ 5.針對(duì)IIR數(shù)字濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,在對(duì)IIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,分別采用遺傳多目標(biāo)優(yōu)化方法量子多目標(biāo)方法優(yōu)化設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的系數(shù),然后針對(duì)兩組系數(shù)進(jìn)行了FPGA( Field-Programmable GateArray,現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)仿真驗(yàn)證,并對(duì)兩種結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。 @@關(guān)鍵詞:IIR數(shù)字濾波器;優(yōu)化設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: FPGA IIR 數(shù)字濾波器
上傳時(shí)間: 2013-06-09
上傳用戶:熊少鋒
極值型中值濾波算法在高噪聲率下的濾波效果不是很好,主要原因有以下兩個(gè):首先,濾波窗口中過(guò)多的噪聲點(diǎn)會(huì)使窗口中的點(diǎn)在排序時(shí)產(chǎn)生中值偏移;其次是高噪聲率環(huán)境下,可能序列中值本身就是是噪聲點(diǎn)。對(duì)此,本文提出
上傳時(shí)間: 2013-06-26
上傳用戶:小小小熊
高精度電網(wǎng)功率因數(shù)測(cè)量加權(quán)插值FFT優(yōu)化算法
標(biāo)簽: FFT 高精度 電網(wǎng) 功率因數(shù)
上傳時(shí)間: 2013-05-22
上傳用戶:88mao
論文研究了基于Bayer格式的CCD原始圖像的顏色插值算法,并將設(shè)計(jì)的改進(jìn)算法應(yīng)用到以FPGA為核心的圖像采集前端。出于對(duì)成本和體積的考慮,一般的數(shù)字圖像采集系統(tǒng)采用單片CCD或CMOS圖像傳感器,然后在感光表面覆蓋一層顏色濾波陣列(CFA),經(jīng)過(guò)CFA后每個(gè)像素點(diǎn)只能獲得物理三基色(紅、綠、藍(lán))其中一種分量,形成馬賽克圖像。為了獲得全彩色圖像,就要利用周圍像素點(diǎn)的值近似地計(jì)算出被濾掉的顏色分量,稱這個(gè)過(guò)程為顏色插值。由于當(dāng)前對(duì)圖像采集系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求越來(lái)越高,業(yè)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始廣泛采用FPGA來(lái)進(jìn)行圖像處理,充分發(fā)揮硬件并行運(yùn)算的速度優(yōu)勢(shì),以求在處理速度和成像質(zhì)量?jī)煞矫婢_(dá)到滿意的效果。。主要的工作內(nèi)容如下: 本文首先介紹了彩色濾波陣列、圖像色彩恢復(fù)和插值算法的概念,然后分析和研究了當(dāng)下常用的顏色插值算法,如雙線性插值算法、加權(quán)系數(shù)法等等,指出了各個(gè)算法的特點(diǎn)和不足;接下來(lái)針對(duì)硬件系統(tǒng)并行運(yùn)算的特性和實(shí)時(shí)性處理的要求,結(jié)合其中兩種算法的思路設(shè)計(jì)了適用于硬件的改進(jìn)算法,該算法主要引入了方向標(biāo)志位的概念以及平滑的邊界仲裁法則來(lái)檢測(cè)邊界,借鑒利用梯度的三角函數(shù)關(guān)系來(lái)判斷邊界方向,通過(guò)簡(jiǎn)化且適用于硬件的方法計(jì)算加權(quán)系數(shù),從而選擇合適的方向進(jìn)行插值。 在介紹了FPGA用于圖像處理的優(yōu)勢(shì)后,針對(duì)FPGA的特點(diǎn)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),詳細(xì)闡述了本文算法的軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程及所使用到的關(guān)鍵技術(shù);文章設(shè)計(jì)了一個(gè)以FPGA為核心的前端圖像采集平臺(tái),并將改進(jìn)插值算法應(yīng)用到整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中。詳細(xì)分析了采集前端的硬件需求,討論了核心芯片的選型和硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng),完成了印制電路板的制作。 文章通過(guò)MATLAB仿真得到了量化的性能評(píng)估數(shù)據(jù),并選取幾種算法在硬件平臺(tái)上運(yùn)行,得到了實(shí)驗(yàn)圖片。最后結(jié)合圖片的視覺(jué)效果和仿真數(shù)據(jù)對(duì)幾種不同算法的效果進(jìn)行了評(píng)估和比較,證明改進(jìn)的算法對(duì)圖像質(zhì)量有所增強(qiáng),取得了良好的效果。
上傳時(shí)間: 2013-06-11
上傳用戶:it男一枚
·摘 要:本文研究了小波閩值圖像的去噪方法,并與其它圖像去噪方法進(jìn)行了比較。對(duì)lena圖像進(jìn)行MATLAB仿真實(shí)驗(yàn),得到了主觀效果圖和客觀效果的PSNR。研究發(fā)現(xiàn),小波閾值圖像去噪無(wú)論主觀效果還是客觀效果都優(yōu)于其他圖像去噪方法。[著者文摘]
標(biāo)簽: MATLAB 小波閾值 圖像去噪算法 仿真實(shí)驗(yàn)
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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一種計(jì)算高階矩陣奇異值分解的FPGA實(shí)現(xiàn)方法。
標(biāo)簽: FPGA 計(jì)算 矩陣 奇異值分解
上傳時(shí)間: 2013-08-21
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