本书以MATLAB为基础,介绍了MATLAB电气系统模型库模块及其功能,并以实例介绍了电力电子和电机控制系统的建模和仿真方法,内容包括AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC的各种变换电路,直流调速系统和交流调速系统等。为了适应现代数字化控制系统的发展,本书在连续系统的建模仿真外,还介绍了采样离散系统的建模和仿真方法。本书附有仿真模型光盘,最大限度地为读者学习提供了方便。本书可用于高等学校电类专业的选修课教材,也可供研究生和技术研究人员参考和使用
上传时间: 2022-06-17
上传用户:
【摘要】数字化技术随着低成本、高性能控制芯片的出现而快速发展,同时也推动着开关电源向数字控制发展。文章利用一款新型数字信号控制器(DSC)ADP32,完成了基于DSC的数字电源应用研究,本文提供了DC/DC変換器的完整数字控制解决方案,數字PID朴偿技米,精确时序的同步整流技术,以及PWM控制信号的产生等,最后用一台200w样机验证了数字控制的系统性能。【关键词】数字信号控制器;同步整流;PID控制;数字拉制1引言随着半导体行业的快速发展,低成本、高性能的DSC控制器不断出现,基于DSC控制的数字电源越来越备受关注,目前“绿色能源”、“能源之心”等概念的提出,数字控制的模块电源具有高效率、高功率密度等诸多优点,逐渐成为电源技术的研究热点.数字电源(digital powerspply)是一种以数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)为核心,将数字电源驱动器、PWM控制器等作为控制对象,能实现控制、管理、监测功能的电源产品。具有可以在一个标准化的硬件平台上,通过更新软件满足不同的需求".ADP32是一款集实时处理(DSP)与控制(MCU)外设功能与一体的数字信号控制器,不但可以简化电路设计,还能快速有效实现各种复杂的控制算法。2数字电源系统设计2.1数字电源硬件框图主功率回路是双管正激DCDC变换器,其控制方式为脉冲宽度调制(PWM),主要由功率管Q1/Q2、续流二极管D1/D2、高频变压器、输出同步整流器、LC滤波器组成。
标签: 数字电源
上传时间: 2022-06-18
上传用户:jiabin
摘要:建立了数字控制DC/DC开关电源闭环系统的s域小信号模型,采用数字重设计法针对给定的系统季数设计了数字补偿器。应用SISO Design Tool仿真平台,在伯德图分析和根轨连法的基础上设计了连续城的模拟补偿器,并进行了离散化处理。在建立系统s城模型时引入了模数转换器和数字脉宽调制发生器产生的延迟效应,使补偿器的设计考虑了采样速率对系统的影响,改善了传统离散设计的误盖。基于教字重设计法构建的数字补偿器实现了对脉宽调制信号的可编程精确控制,保证了变换器闭环工作良好的动态特性。仿真实验结果验证了所设计的数字补偿器的性能。关键词:数字控制系统;模数转换;数字重设计法;数字补偿器;数字脉宽调制1引言传统的开关电源采用模拟控制技术,使用比较器、误差放大器和模拟电源管理芯片等元器件来调整电源输出电压,存在着控制电路复杂、元器件数量多以及控制电路成型后很难修改等缺点,不利于开关电源的集成化和小型化。近年来随着微电子学的迅速发展,电源的控制也已经由模拟控制、模数混合控制,进入到数字控制阶段”,具有可编程性、设计可延续性、元件数量减少、先进的校正能力等优点。以往由于DSP等控制芯片的高成本,数字控制多用于大功率AC/DC变换器、PFC功率因数校正等场合”,而对于DC/DC高频开关电源只是实现了一些数字化的简单应用,如采用MCU提供保护、监控和通信功能。随着数字控制芯片成本的降低,数字控制也逐渐应用于DC/DC直流变换器,直接参与电源的反馈回路控制,实现了信号采样补偿和PWM调节的数字化。数字PID补偿器的设计非常关键,直接决定了电源的输出精度、动态响应等指标。近年来对DC/DC开关电源的数字补偿器的建模研究已有很多论述],主要基于数字重设计法和直接数字设计法。数字重设计是在传统模拟电源研究方法的基础上,首先将数字电源简化为一个连续的线性系统,忽略了采样保持器效应后设计模拟补偿器,然后采用双线性近似(Tustin)、匹配零极点(MPZ)等方法对其离散化得到数字补偿器。直接数字设计是直接建立零阶保持器和被控对象的离散模型,再构建包括离散补偿器的反馈系统。数字重设计和直接数字设计法在高采样速率下设计的数字补偿器性能差别不是很大,只是在低采样速率下直接数字设计更加精确。
上传时间: 2022-06-18
上传用户:zhanglei193
单脉冲雷达在我国航天测控领域具有非常重要的作用。随着新技术的不断研发和投入使用,数字单脉冲雷达技术已经日趋成熟并逐渐走向实用,模拟单脉冲雷达接收机进行数字化改造适应了技术发展的趋势。接收机数字化改造的目的是在设备可靠性增加的基础上,实现雷达跟踪距离的大幅提高。在进行接收机数字化改造前,要进行雷达回波微弱信号检测方法的研究,以达到在数字接收机上实现提高回波信号输出信噪比的目的,从而增加单脉冲雷达的跟踪距离。本文在研究大量国内外微弱信号检测成果的基础上,结合我国单脉冲雷达回波信号处理特点,提出了应用小波多分辨率阀值去噪来实现单脉冲雷达微弱信号检测的方法。阐述了单脉冲雷达微弱信号检测方法的研究背景,并介绍了单脉冲雷达回波微弱信号的采集和提取工作。提出应用小波多分辨率阀值去噪法来进行单脉冲雷达回波微弱信号检测的方法,并通过MATLAB仿真进行了算法验证,在理论和实验上验证了在回波信号去噪效果和波形恢复方面的良好效果,为后续的接收机数字化改造奠定了理论基础和算法模型。本文提出的方法有效地提高了微弱信号检测输出的信噪比,大幅增加了单脉冲雷达的跟踪距离。
上传时间: 2022-06-18
上传用户:jason_vip1
随着信息技术的发展和数字化产品的普及,嵌入式系统的研究开发逐渐成为热点。而Linux又以其独特的优势成为嵌入式系统的主流。作为嵌入式系统和用户之桥梁的人机交互接口设备也是其中必不可少的一部分,用户与系统的交互是否准确和便捷极大地影响了嵌入式产品的竞争力。本文对Unity805plus微处理器平台下人机交互接口设备驱动程序的设计开发做了深入的研究与实践。Unity805plus微处理器是基于Unicore架构的新型32位移动终端应用处理器,面向低成本手持设备和其它通用嵌入式设备。本课题基于Linux2.4.19操作系统,设计和实现了在此平台下的人机交互接口设备驱动程序。论文在介绍了嵌入式Linux下设备驱动层次结构、运行机制、编译平台方法以及字符设备驱动程序使用流程的基础上,针对Unity805plus此新型平台下键盘、触摸屏、LCD这三种人机交互设备提出了实际的驱动设计方案。其中:系统以中断方式来访问键盘和触摸设备,采用了Linux内核定时器并把任务放在后台执行以等待键盘或触摸中断事件,并运用了自旋锁、信号量、完成变量等内核同步方法;而LCD设备采用Unity805plus内置的LCD控制器与系统进行通讯,利用帧缓冲(framebuffer)设备作为接口,使上层应用程序能够在图形模式下直接对显示缓冲区进行统一的读写操作。文中按照驱动的设计流程为主线给出了各设备驱动程序的控制器设置、GPIO口设置、中断设置等关键部分的详细代码分析。文中所述的设备驱动已经能够在Unity805plus平台的媒体播放器上稳定运行,并通过了初步的功能验证。随着消费类电子产品的市场推陈出新所带来的巨大需求(如iPhone),相应的人机交互接口设备相关技术亦不断更新,比如新型的触摸屏技术或是将键盘、LCD等驱动电路集成在一种集成电路模块中等。因此,人机交互接口设备驱动的研究也将有广阔的前景。
上传时间: 2022-06-18
上传用户:
随着现代计算机技术的高速发展,人们越来越关注人机交互界面的可用性和用户使用效率的提高,人机交互已经成为国际计算机界最热门的研究领域。“以人为本”、“自然和谐”的交互方式已经成为人机交互学的基本理念。另一方面,进入二十一世纪以来,基于嵌入式的数字化产品在全球范围内得到了突飞猛进的发展,产生了许多形态各异的嵌入式设备,如PDA、智能手机、机顶盒等等。嵌入式系统由于其体积小、屏幕尺寸小、操作界面简单、实时性要求高、处理器资源匮乏、存储空间不大等特点,其用户交互界面设计方法与PC平台有很大不同。论文首先从传统的人机交互学出发,根据嵌入式系统的特点,阐述了人机交互基本设计原则在应用于嵌入式产品设计时产生的困境,阐述了本文的研究意义。继而以嵌入式软件的角度,并结合心理学、人机工程学等多个学科的知识和大量研究人员的经验,研究嵌入式人机交互的界面分析方法、设计原则、开发方法与测试方法。在上述基础上,从提高界面可用性角度出发,在Windows Mobile5.0平台上进行了一些嵌入式人机交互的界面构思和原型设计。最后经过严格的用户可用性测试,得到界面原型的可用性评估结果。本文的特色之处在于:将传统的人机交互学应用于嵌入式平台,提出嵌入式人机交互界面理念,在原型实验的基础上考察嵌入式人机交互界面的基本设计方法与评估原则,并通过大量丰富的案例以及实际的设计、测试过程加以证明,具有一定的建设性、归纳性、实践性。
上传时间: 2022-06-18
上传用户:shjgzh
本文以超音频串联谐振式感应加热电源为研究对象,应用锁相环和PID技术,采用数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)联合控制的数字化技术实现感应加热电源的频率跟踪和0~1800自由移相调功,为感应加热电源系统的数字化、信息化、柔性化、智能化控制提供了优质、可靠的技术基础。论文首先介绍了感应加热的基本原理及感应加热技术的发展动态。然后通过对感应加热电源中的主电路拓扑进行分析,比较串联谱振逆变电路与并联谐振逆变电路的优缺点,选择了更适合超音频感应加热电源的串联语振主电路。在确定了设计方案后,详细分析了电源的主电路结构并进行了系统各组成部分器件的参数计算和选取。通过对锁相环原理进行了分析,提出一种基于DSP的数字锁相环(DPLL)的实现方法。论文在分析和对比了感应加热电源的各种调功方式后,选择了移相调功对感应加热电源进行恒流调节。通过两种硬件方案的对比,确定了一种最佳方案,实现了基准臂与移相臂之间移相角的数字控制信号的产生。论文搭建了以TMS320LF2407A为控制核心的硬件控制平台。包括了采样电路、保护电路、驱动电路、显示电路等外围电路。在此基础上编制了系统的程序,完成了样机,并对其进行了整机联调,给出了电源的实测波形。实验结果证明基于DSP的DPLL完全可以胜任超音频的频率跟踪,系统硬件电路可靠,程序运行良好。
上传时间: 2022-06-19
上传用户:20125101110
科技高速发展,人们的需求也在日益增长,智能化与便携化成为人们孜孜不倦的追求。电子计算机的出现丰富了这个世界,也简化了这个世界。当然微型处理系统也悄悄产生了,并大量应用在实际中,利用MCU控制,处理一些事务,降低了劳动时间,提高了劳动效率,也提高了精度。MCU的出现使生活与生产发生很大的改变。人们的生活与智能越来越密不可分。RFID的普及,丰富了人们的生活,使得人们的物理数量转化为虚拟数量,比如现金数字化.RFID的发展,是信息现代化的主流和趋势,RFID的广泛应用将会掀起一场住宅革命,促进物联网的快速发展。传统的现金消费方式并不适合学校、企业等人口集中且密集的地域。此方式不仅不方便单位对消费记录的获取,而且对于买卖双方也是非常不方便的。餐卡充值消费系统会使人们生活更加方便,不用随时随地的带好现金,也不用担心现金丢失,更不用担心收到假币。人们只要一张IC卡,便能够对自己的现金进行数字化,不管是交易还是携带都是方便至极。
上传时间: 2022-06-20
上传用户:
目前以IGBT为开关器件的串联谐振感应加热电源在大功率和高频下的研究是一个热点和难点,为弥补采用模拟电路搭建而成的控制系统的不足,对感应加热电源数字化控制研究是必然趋势。本文以串联谐振型感应加热电源为研究对象,采用T公司的TMS320F2812为控制芯片实现电源控制系统的数字化。首先分析了串联诺振型感应加热电源的负载特性和调功方式,确定了采用相控整流调功控制方式,接着分析了串联诺振逆变器在感性和容性状态下的工作过程确定了系统安全可靠的运行状态。本文设计了电源主电路参数并在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了整个系统,仿真分析了串联谱振型感应加热电源的半压启动模式及锁相环频率跟踪能力和功率调节控制。针对感应加热电源的数字控制系统,在讨论了晶闸管相控触发和锁相环的工作原理及研究现状下详细地分析了本课题基于DSP晶闸管相控脉冲数字触发和数字锁相环(DPL)的实现,得出它们各自的优越性,同时分析了感应加热电源的功率控制策略,得出了采用数字PI积分分离的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作为系统的控制芯片,搭建了控制系统的DSP外围硬件电路,分析了系统的运行过程并编写了整个控制系统的程序。最后对控制系统进行了试验,验证了理论分析的正确性和控制方案的可行性。
上传时间: 2022-06-20
上传用户:
广东工业大学硕士学位论文 (工学硕士) 基于FPGA的PCIE数据采集卡设计数据采集处理技术与传感器技术、信号处理技术和PC机技术共同构成检测 技术的基础,其中数据采集处理技术作为实现自动化检测的前提,在整个数字化 系统中处于尤为重要的地位。对于核磁共振这样复杂的系统设备,实现自动化测 试显得尤为必要,又因为核磁共振成像系统的特殊性,对数据的采集有特殊要求, 需要根据各种脉冲序列的不同要求设置采样点数和采样间隔,根据待采信号的不 同带宽来设置采样率,将系统成像的数据采集下来进行处理,最后重建图像和显 示。因此本文基于现有的采集技术开发专门应用于核磁共振成像的数据采集卡。 该采集卡从软件与硬件两个方面对基于FPGA的PCIE数据采集卡进行了研 究,并完成了实物设计。软件方面以FPGA为核心芯片完成数据采集卡的接口控 制以及数据处理。通过Altera的GXB IP核对数据进行捕捉,同时根据实际需要 设计了传输协议,由数据处理模块将捕捉到的数据通过CIC滤波器进行抽取滤 波,然后将信号存入DDR2 SDRAM存储芯片中。在传输接口设计上采用PCIE 总线接口的数据传输模式,并利用FPGA的IP核资源完成接口的逻辑控制。 硬件部分分为FPGA外围配置电路、DDR2接口电路、PCIE接口电路等模 块。该采集卡硬件系统由Flash对FPGA进行初始化,通过FPGA配置PCIE总 线,根据FPGA中PCIE通道引脚的要求进行布局布线。DDR2接口电路模块依 据DDR2芯片驱动和接收端的电平标准、端接方式确定DDR2与FPGA之间通 信的各信号走线。针对各个模块接口电路的特点分别进行眼图测试,分析了板卡 的通信质量,对整个原理图布局进行了设计优化。 通过测试,该数据采集卡实现了通过CPLD对FPGA进行加载,并在FPGA 内部实现了抽取滤波等高速数字信号处理,各种接IsI和控制逻辑以及通过大容量 的DDR2 SDRAM缓存各种数据处理结果正确。经系统成像,该采集卡采集下来 的数字信息可通过图像重建准确成像,为核磁共振成像系统的工程实现打下了良 好的成像基础。
上传时间: 2022-06-21
上传用户:fliang