逆变控制器的发展经历从分立元件的模拟电路到以专用微处理芯片(DSP/MCU)为核心的电路系统,并从数模混合电路过渡到纯数字控制的历程。但是,通用微处理芯片是为一般目的而设计,存在一定局限。为此,近几年来逆变器专用控制芯片(ASIC)实现技术的研究越来越受到关注,已成为逆变控制器发展的新方向之一。本文利用一个成熟的单相电压型PWM逆变器控制模型,围绕逆变器专用控制芯片ASIC的实现技术,依次对专用芯片的系统功能划分,硬件算法,全系统的硬件设计及优化,流水线操作和并行化,芯片运行稳定性等问题进行了初步研究。首先引述了单相电压型PWM逆变器连续时间和离散时间的数学模型,以及基于极点配置的单相电压型PWM逆变器电流内环电压外环双闭环控制系统的设计过程,同时给出了仿真结果,仿真表明此系统具有很好的动、静态性能,并且具有自动限流功能,提高了系统的可靠性。紧接着分析了FPGA器件的特征和结构。在给出本芯片应用目标的基础上,制定了FPGA目标器件的选择原则和芯片的技术规格,完成了器件选型及相关的开发环境和工具的选取。然后系统阐述了复杂FPGA设计的设计方法学,详细介绍了基于FPGA的ASIC设计流程,概要介绍了仅使用QuartusII的开发流程,以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII结合使用的开发流程。在此基础上,进行了芯片系统功能划分,针对:DDS标准正弦波发生器,电压电流双环控制算法单元,硬件PI算法单元,SPWM产生器,三角波发生器,死区控制器,数据流/控制流模块等逆变器控制硬件算法/控制单元,研究了它们的硬件算法,完成了模块化设计。分析了全数字锁相环的结构和模型,以此为基础,设计了一种应用于逆变器的,用比例积分方法替代传统锁相系统中的环路滤波,用相位累加器实现数控振荡器(DCO)功能的高精度二阶全数字锁相环(DPLL)。分析了“流水线操作”等设计优化问题,并针对逆变器控制系统中,控制系统算法呈多层结构,且层与层之间还有数据流联系,其执行顺序和数据流的走向较为复杂,不利于直接采用流水线技术进行设计的特点,提出一种全新的“分层多级流水线”设计技术,有效地解决了复杂控制系统的流水线优化设计问题。本文最后对芯片运行稳定性等问题进行了初步研究。指出了设计中的“竞争冒险”和饱受困扰之苦的“亚稳态”问题,分析了产生机理,并给出了常用的解决措施。
上传时间: 2013-05-28
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超声波电机(Ultrasonic motors,简称USM)是一种全新原理的直接驱动电机,它利用压电陶瓷逆压电效应激发的超声振动作为驱动力,通过定转子间的摩擦力来驱动转子运动。与传统的电磁电机相比,它具有低速大转矩、无电磁干扰、动作响应快、运行无噪声、无输入自锁等卓越特性,在非连续运动领域、精密控制领域比传统的电磁电机性能优越得多。超声波电机在工业控制系统、汽车专用电器、精密仪器仪表、办公自动化设备、智能机器人等领域有广阔的应用前景,近年来倍受科技界和工业界的重视,成为当前机电控制领域的一个研究热点。 本文主要以行波型超声波电机的驱动控制技术为研究对象,引入嵌入式系统理念,设计并制作了超声波电机的驱动控制系统,并对超声波电机的速度与定位控制做了深入的研究。本文主要研究内容及成果如下: 介绍了超声波电机的工作原理、特点及其应用前景,总结了国内外超声波电机驱动控制技术的发展历史和研究现状,以及今后我国超声波电机驱动控制技术的发展方向,明确了本文的研究内容。 结合嵌入式系统特点及其开发方法,详细介绍了超声波电机嵌入式驱动控制系统的硬件和软件设计过程,并总结了硬件、软件的调试过程。最后,对所设计系统性能进行了实验测试和数据分析。 采用DDS技术解决超声波电机所需要的高频驱动电源和数字控制的问题。本文设计的以ARM控制器为核心,频率、相位、幅值均可调的双通道信号发生器,具有频率和相位差控制精度高的特点。 本文介绍了速度与位置的常用控制策略。设计并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系统。速度控制采用增量式PID调节,其控制策略简单、易行,通过实验选择合适的参数能适应一般的控制精度要求。定位控制则采用模糊PID控制策略,该策略将模糊控制不需要精确的数学模型、收敛速度快的特点与PID简单易行、能消除稳态误差的优点相结合,改善了模糊控制器稳态性能,使电机定位控制精度达到0.0880。
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SA4828 是由英国MITEL 公司推出的一种三相脉宽调制波发生器,它采用不对称规则采样SPWM算法,通过存储在片内ROM 中的调制波与片内产生的三角形载波比较,生成SPWM输出脉冲。SA4
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本文设计了一种基于单片机的模拟角位移传感器输出信号的电子装置,它以单片机为核心,经过D/A转换和放大电路的处理,最
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产生波形例如正弦波,三角波,方波,锯齿波等一系列的波形
标签: 波形发生器
上传时间: 2013-04-24
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电力变压器是电力系统的重要设备之一,其安全运行对于保障电力系统的安全可靠运行意义重大。对变压器绕组进行状态检测和故障诊断,及时发现变压器的事故隐患,避免事故的发生,对提高变压器运行的安全可靠性,具有十分重要的意义。 本文分变压器绕组变形检测基础、嵌入式系统设计基础、硬件设计和软件设计四个部分。前两个部分主要介绍基础的背景知识:首先简要介绍了变压器绕组变形的几种测试方法与比较,重点介绍了频响法的诊断原理与模型;然后介绍了嵌入式系统的概念与组成,特别是Linux在ARM上的相关移植。后面的两个部分则在前面的理论基础上分别从硬件和软件介绍了如何实现基于嵌入式系统的变压器绕组变形测试仪:在硬件部分中,利用S3C2410A自带的USB控制器、LCD控制器、SD卡控制器,简化了系统设计,并针对系统需要设计了扫频信号发生器、数据高速采集与缓存等模块;在软件部分中,介绍了ARM基于Linux操作系统的I/O口、USB、LCD驱动的编写,以及相关应用程序的编写包括数据采集部分程序、LCD、串口通讯程序等,同时本文充分考虑了通讯环节可能引起的延迟问题以及提高系统资源利用效率等因素,提出了将系统设计成多进程的思路,并实现之。
上传时间: 2013-04-24
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基于TLC5615C的信号发生器(汇编)第一排四个键:分别对应四种波形; 第二排:所有键功能一样,点一下,周期变大一点,连续点啊点,周期继续变大(死)-_-.....; 第三排:与第二
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1.单片机产生方波、锯齿波、三角波程序 2.波形选择,每次按下将产生不同的波形
上传时间: 2013-06-23
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一种基于单片机和SA4828芯片的变频变压电源:摘要:介绍了一种三相变频变压电源的设计方法。电源采用单片机和SPWM发生器SA4828专用芯片控制,使得控制系统简单可靠,使用灵活,适用性强,具有
上传时间: 2013-07-26
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音频管理组件(Audio Management Unit,AMU)是先进客舱娱乐与服务系统(Advanced Cabin Entertainment Service System,ACESS)的组成部分,应用于飞机上音频资源的管理与控制。飞机运营对航空机载电子系统准确性、复杂性和安全性的高要求,使得其维修维护工作极大地依赖于自动测试设备(Automatic Testing Equipment,ATE)。本课题来源于实际工程项目, FPGA技术具备多种优点,将其与民航测试设备结合研制一个用于检测AMU故障的自动测试系统,该系统将对AMU自动完成部件维修手册(Comvonent Maintenance Manual,CMM)所规定的全部功能、性能方面的综合测试。 本文首先概述音频管理组件、自动测试系统及其在民航领域的应用,并阐述了课题的背景、研究目标和相关技术要求;文章对可编程逻辑器件CPLD/FPGA的结构原理、硬件描述语言VHDL的特点以及MAXL+plusⅡ软件的设计流程进行了说明,重点阐述了基于FPGA的DDS信号发生器以及数据采集卡的设计实现、并着重阐述了ARINC429总线的传输规范,和基于FPGA的ARINC429总线接口的设计与实现。在ARINC429接口设计中采用自顶向下,多层次系统设计的方法,用VHDL语言进行描述。在发送器中利用了FPGA内部的分布式RAM创建异步FIFO,节约了FPGA的内部资源和提高了数据传输速度;在接收器中采用了提高抗干扰性的优化设计。测试结果表明基于FPGA的设计实现ARINC429总线数据通信的要求,使用方便,可靠性好,能够克服HS-3282芯片中的数据格式固定,使用不够灵活方便,价格昂贵的缺点。
上传时间: 2013-08-06
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