矿用隔爆馈电开关是煤矿井下配电系统的关键设备,作为配电开关,用于含有瓦斯或煤尘等爆炸危险环境的矿井中,控制和保护低压供电网络。其性能好坏直接影响着煤矿井下的生产安全和生产效率,而目前国内馈电开关普遍存在集成度低、可靠性差、智能监控水平低等缺点。 本课题将嵌入式网络控制系统应用到馈电开关中,通过对矿山供电系统工作原理、真空馈电开关工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210为处理器、ARM7为内核)嵌入式网络控制系统的研究,实现了总体网络拓扑结构的设计和智能馈电开关控制系统硬件电路的设计;通过对嵌入式实时操作系统的移植、嵌入式TCP/IP协议栈的实现和移植以及基于C/S模式下的套接字编程等的研究和分析,完成了监控主机与嵌入式系统的通信软件和保护控制算法的应用程序的编写,从而实现了矿井地面监控主机与井下嵌入式系统馈电开关的快速通信,解决了地面监控主机对井下馈电回路及电气开关的远程智能监控的难题,最终设计出一套集实时保护控制和远程监控功能于一身的智能型馈电开关网络控制系统。 实验结果表明:在嵌入式系统端的通信软件和监控主机端的通信软件的驱动下,实现了嵌入式系统与监控主机的快速远程通信,通信速度快、可靠性高、可视化效果好,完全满足了监控系统的快速通信要求。 本课题的研究成果为工业控制领域提供了一个开放式、全分布、可互操作性的通信控制平台,为提高煤矿井下设备的远程智能监控水平和安全操控系数提供了新的解决方法,为地面监控系统实现更大规模、更深层次地对井下电气设备的集中控制、分散管理奠定了理论和实践基础。
上传时间: 2013-06-25
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现代家庭中单相供电的用电设备如电脑、电视机、冰箱等都具有非线性特性,都会产生谐波污染电网。本文针对这一现象研究了单相并联电压型有源电力滤波器(APF),设计了一个APF控制系统来产生与谐波电流大小相等方向相反的补偿电流,并使补偿电流实时地跟踪谐波电流,从而消除谐波电流达到净化电网。 本文对提出的APF控制系统从模拟和数字两个方面进行了深入的研究。 首先,设计了APF的主电路结构,确定了系统中电感电容等元件参数,并根据仿真结果系统地分析了参数变化对系统补偿效果的影响,然后根据补偿效果选择最佳的参数值。 其次,针对控制系统要求,选用适合系统的电流电压PI双环控制系统,通过参数优化后得到了控制器的最优参数,使控制效果达到最优。并从理论上详细分析了无差拍控制算法。 最后,利用滞环比较原理制作了10KHz的三角波发生器,用于PWM调制电路。在对硬件描述语言以及FPGA设计流程深入理解的基础上,利用Verilog语言实现了双环PI控制器和PWM发生电路的数字化,使得有源电力滤波器补偿精度提高,有更好的可修改性,可使用于很多不同的非线性负载。
上传时间: 2013-07-27
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神经网络控制算法作为一种比较成熟的智能控制算法,在空空导弹的理论研究中也得到了很多应用,但它的实际应用通常是通过软件实现的,而软件实现是串行执行指令,运行速度慢,可靠性低,很难满足实际导弹制导系统实时性的要求。控制算法硬件实现的最大特点就是可提高控制算法的实时运算速度和可靠性。本课题针对导弹制导系统,以FPGA为硬件平台研究神经网络控制算法的硬件实现。本文首先对BP神经网络算法思想进行了深入分析,并对BP网络的各个阶段进行了理论推导,最后对BP神经网络PID飞行控制算法进行了研究和总结,为硬件实现提供了理论基础。基于对上述理论的深入研究和分析,本文提出了一种适合FPGA实现该神经网络控制算法的硬件实现模型。在该模型中,神经网络各层之间采用串行执行数据方式,层间则采用并行运行方式,可有效提高系统的运算速度。由于模块化、层次化的自顶向下的模块化设计方法可有效减少错误的产生,是设计复杂大规模系统的理想设计方法。本文采用了此设计方法,通过把系统模块化,对各个子模块分别用VHDL硬件描述语言进行描述,并基于QUARTUS II软件开发平台进行综合和仿真,直到达到研究设计要求。最后将仿真程序源代码下载配置到具体的Cyclone II系列EP2C70 FPGA芯片中,应用于某实际导弹控制系统的研究。理论分析和实验结果表明该神经网络飞行控制算法的FPGA硬件实现是有效可行的,可满足系统实时性的要求,为制导系统的实际工程实现提供了基础。
上传时间: 2013-04-24
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分析了单片机控制的氙灯系统中干扰的来源、控制回路中的干扰类型,介绍了此系统在电源、接地、I/O接口等环节上所采取的硬件措施,同时也给出了在软件抗干扰所采用的软件冗余、软件陷阱、软件看门狗等软件抗干扰技术.给出将多种软硬件抗干扰方法综合应用的具体方法.实践证明这些方法是有效的..
上传时间: 2013-07-22
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在需要对信号进行再量化的场合,可以通过加入dither来避免小信号再量化所产生的谐波失真,但同时会使噪声功率增加。这种情况下,可以利用人耳的心理声学特性,通过噪声整形来降低噪声的可闻性,提高实际的信噪比,改善音质。本文提出了两种新的设计最优噪声整形滤波器的方法-遗传算法和非线性优化算法,并分别实现了原采样率下和过采样率下基于心理声学模型的最优噪声整形滤波的设计。结果证明,该方法灵活方便、实现效果良好。
标签: 整形滤波器
上传时间: 2014-01-05
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本文主要介绍对智能仪表中调节参数的一种新方法。米取了通用的徽调 电位器的硬件电路和经过数字化处理的软件方法, 使参数的调节及修正既方便又能 长期保存。文中给出了有关的数学推导、硬件电路及软件程序。
上传时间: 2013-12-21
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为了提高Forward变换器非线性系统的控制性能,采用了精确线性化控制方法。首先采用开关函数和开关周期平均算子建立适合微分几何方法的仿射非线性系统模型。从理论上证明了该模型满足系统精确线性化的条件。对非线性坐标变换后得到的线性系统,利用二次型最优控制策略推导出非线性状态反馈控制律。实验结果表明,系统具有良好的静态和动态性能,验证了该控制方法的有效性和正确性。
上传时间: 2013-11-10
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根据观测对象的不同,光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)方法可以分为基于输入参数和基于输出参数两种。为了深入分析两种控制方法的动、静态特性,本文以Boost 拓扑为最大功率跟踪电路,选用简单有效的扰动观测方法,利用开关平均法建立系统小信号模型,通过求解占空比扰动至输入、输出观测对象之间的小信号传递函数,对比分析了基于输入参数和输出参数MPPT 系统的动态特性。分析结果利于合理选择最大功率控制方法,优化系统参数,指导占空比扰动步长和扰动观测周期的选取。
上传时间: 2014-01-02
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摘要:反应堆仪表和控制系统(I&C)的数字化发展方向成为趋势,反应堆堆外核测量系统的数字化势在必行。传统脉冲周期监测装置通常采用模拟电路设计,但是,周期测量稳定性较差,统计涨落带来的测量误差较大。本项目研制数字脉冲周期监测装置能克服以上缺陷。本文简单介绍了单片机在数字脉冲周期监测装置中的应用,并简要分析了使用80C196KC单片机的原因和在脉冲周期监测装置中单片机完成的功能和功能实现方法。关键词:脉冲周期监测;80C196KC;C语言;最小二乘拟合法
上传时间: 2013-11-10
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单片机的数学基础:本章基本要求:单片机是现代电子智能仪器仪表及嵌入式系统的主要组成部分,应用非常广泛,是现代工程技术人员必须掌握的知识之一。本章要求掌握数的进制及其相互转换、带符号数的表示方法、溢出的判别方法、ASCII 码和BCD 码等单片机的数学基础知识;掌握单片机的概念、特点、应用范围、发展历程等基础知识;了解常用单片机系列。为后续章节的学习打下基础。1.1 单片机的数学基础1.1.1 数的进位制及其相互转换(1) 数的几种常用进制数制是人们利用符号来计数的方法,数制有很多种,人们熟悉的是十进制。但由于数在机器中是以器件的物理状态来表示的,所以一个具有两种稳定状态且能相互转换的器件,就可以用来表示一位二进制数。二进制数的表示是最简单而且是最可靠的,另外二进制的运算规则也是最简单的。因此,迄今为止,所有计算机都是以二进制进行算术运算和逻辑运算的。但是在使用二进制编写程序时既繁锁又容易出错,所以人们在编写程序时又经常用到十进制、十六进制或八进制。下面分别予以介绍。任何一种数制都有两个要素,即基数和权。基数为数制中所使用的数码的个数。当基数为R 时,该数制可使用的数码为0~(R-1)。例如在二进制中基数为2,可使用0 和1 两个数码。在进行运算时按逢R 进一,借1当R的规则进行。权是数制中某一数位上单位数的大小,它是一个指数,底是基数R,幂是数码的位置号,数码的位置号从0 开始。将一个数中某一位的数码与该位的权相乘,即为该位数码的数值。
标签: 单片机
上传时间: 2013-11-16
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