随着科技进步,工业厂房、农业温室、仓库和智能建筑等领域对温度的要求越来越严苛,对温度监控需求也越来越高,特别是在某些环境恶劣的工业环境和户外环境中,通过传统的检测难度大,且无法远程传输数据以便进行实时监测。本研究针对这些问题,在对STC89C52单片机、温湿度传感器、TC35i模块功能研究基础上,应用VB程序开发出集群计算机房环境信息检测系统,改变传统温度检测的方法和思路,利用本系统数据信息检测、传输的优势,解决集群计算机房的远程实时温度监测问题,为管理人员提供可靠的温度监测数据。 本论文研究设计使用温湿度传感器DHT11,对计算集群计算机房的环境温度等信息进行多点、实时采集,通过单片机串口和TC35i模块串口之间的通信,把从单片机读取的数据,传输到接有短信猫模块的上位机中,最后将采集的数据存储到数据库中,以供查询,同时,可还以将监测点的信息数据,发送到指定的用户手机上,实现实时远程监控集群计算机房的环境温度。 本文首先对当前国内外温度监控检测的现状与发展趋势进行调研,在结合集群计算机房温度实际检测需求的基础上,有针对性地进行方案论证,并选择合适的实现路线进行相应的研究;从理论上明确实验依据,遵循各个硬件模块的工作原理及主要芯片的技术参数,采用模块化设计,按设计需求设计外围工作电路,对系统的各组成模块进行集成。然后,根据实验方案调整系统的软件编程思路,对相应的程序进行说明并论述相应的编程技巧。为实现集群计算机房中环境温度的高精度测量,我们对软件进行了一些技术处理,论文中对此也进行了相应的介绍。论文还介绍了系统的电路设计仿真和软件设计及调试,并对其中遇到的问题和所采用的解决办法进行了相应的说明。本论文中设计的环境温度监测控制系统在测试过程中,能有效地完成机房的环境温度监测,实现实时无线传输,达到了预期目的。
上传时间: 2022-06-11
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随着科学技术的发展,工业控制领域的自动化程度越来越高,工业控制对精度的要求也越来越高。电动机作为工业生产主要的动力源,对其转速的测量以及控制的研究显得十分有意义。电力电子技术、计算机技术、自动控制技术逐渐应用于电动机的转速控制系统中,使得电动机转速控制系统的控制精度得以不断提高。本文的设计是基于AT89C51单片机的交流电动机转速控制系统,以变频调速技术为核心,实现对三相交流异步电动机转速的精确控制和测量。文中主要研究了变频调速技术的相关原理,并以三相交流异步电动机的转速测量和控制为实例,设计基于AT89C51单片机的三相交流异电动机转速控制系统,通过仿真得到验证,并在此基础上开展抗干扰措施的研究。本文主要研究的内容如下: 第一章介绍课题研究的意义及现状,提出课题研究的内容及目标,最后给出了课题研究的技术路线。 第二章阐述基于AT89C51单片机的转速控制系统的原理,并根据该原理分别提出硬件系统、软件系统这两个系统的设计方案。 第三章对转速控制系统的硬件系统进行设计。主要从单片机、电源模块、信号采集模块、显示模块、按键模块这几个方面进行设计,然后作相关的说明。 第四章对转速控制系统的软件系统进行详细的设计。主要从编写语言的选择、AT89C51单片机资源分配、控制单元程序、初始化程序、A/D转换程序、按键程序、显示程序这几个方面进行设计,并作相关的说明。 第五章对前面设计的转速控制系统进行仿真验证。构建硬件系统,然后再对软件系统的程序完成编译以及调试后,加载给硬件系统,协同仿真验证基于AT89C51单片机的转速控制系统设计的可实现性,然后对该系统的应用条件、范围做出说明。 第六章对设计好的转速控制系统进行抗干扰技术的分析研究。先分析干扰可能的来源,然后在前面分析的基础上从硬件、软件两个系统,进行抗干扰技术措施的研究。 文章的最后对论文进行总结,并对未来的研究工作,给出展望。
上传时间: 2022-06-11
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在雷达信号处理中,通常可以延长积累时间以增加实际应用的能量,达到降低信号信噪比要求的日的。随着积累时间延长,特别是当目标进行变速、转弯等机动飞行时,目标的多普勒回波是时变的,不再能看作中稳信号,传统的基于FFT的相参积累不再适用。本文以新体制米波舌达研制为背景,研究微弱信号长时间积累检测的新理论和新方法,主要研究内容包括:1,对目前微弱信号长时间积累检测问题的研究现状进行了分析,明确了对多项式相位信号及跨距离单元积累问题研究的必要性2,研究了多项式相位信号的检测问题,提出了先对雷达的多晋勒回波信号进行时频分析,再利用随机Hough变换(RHT)对得到的时频图进行多项式曲线检测的方法。随机Hough变换是针对图象处理中直线、圆和椭圆等几何图形的检测问题而提出的,本文将其借鉴到微弱信号长时间积累检测中,克服了以往使用Hough变换通常只能分析线性调频信号的局限。本文对影响其检测性能的关键因素进行了分析,并进行了仿真,结果表明随机Hough变换具有参数空间无限大、参数精度任意高、时间和空间复杂度低的优点,特别适合于雷达信号的长时间积累检测。3,在雷达的长时间积累过程中,目标在整个积累时间内,可能由于径向运动导致其回波分段出现在几个不同的距离单元中。如果不考虑距离的走V/动,仪仪简单地将同一个距离单元上的信号进行乱累,就无法有效地利用信号的能量。这就需要在信号处理中进行跨距离单元的积累检测。本文将信号的时频图推广到时间-多普勒频率-距离三维空间中,将应用于二维图像的RHT算法推广到三维空间的检测中。利用时间-多普勒频率距离三维空间的直线检测,来克服雷达回波散布在不同距离单元所带来的信号积累问题。4,在实际应用中,随着积累时间增加,目前有关多项式相位信号检测和估计的方法需要的资源量,特别是存储量也大大增加,因而很难直接应用于微弱信号的检测。本文在高阶模糊函数的基础上,采用时域分帧处理方法,每帧进行门限预处理,剔除大部分干扰噪声,仅保留包含目标在内的部分HAF谱成分以作后续的帧间累加,最后再进行二次门限检测。目标多普勒回波进行两级门限处理的方法可以有效地应用于微弱信号的检测,减少运算量和存储需求,有利于应用于实时信号处理系统。
上传时间: 2022-06-17
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摘要:随荐电力电子设备、交直流电弧炉和电气化铁道等非线性、冲击性负荷的大量接入电网,引起了电网无功功率不足、电压波动与闪变、三相供电不平衡以及电压电流波形畸变等其它一系列电能质景问题,并严重威胁着电力系绕的安全稳定运行。首先,本文介绍了无功功率的基本概念,介绍了无功功率对电力系统的影响以及无功补偿的作用,并详尽的闸述了国内外无功补偿装置的历史以及现状。其次,本文详细分析了静止无功补偿器(SVC)和静止无功发生器(SVC)的基本结构,控制方法和工作原理,以及各自优特点。并且阐述了它们的工作特性。再次,本文着重进行了对SVG型静止无功补偿器提高系统电压的理论研究。利用MATLAB/SIMLINK仿真软件对SVG工作方式及利用SVG动态提高系统电压的原理进行仿真研究。并对仿真结果进行了全面外析VRe,本完成了(利t功补t控制器的设计,该控a器a系统硬件上采用了由STC生产的STCIOFO8X单片机作为主控制器。采用ATT7022作为电能检测芯片,实现电网参数的精确深样与计算,在系统软件上采用品刚管控制投切电容器,实现了电容器的快速,无弧的投切。采用全中文液品显示界面实时显示系统运行状况.关;无,SVG,svc,STC10FO8X随着现代电力电子技术的飞速发展,大量大功率、非线性负荷的接入电网中,使得电网供电质量受到了严重的威胁。特别是一些像电弧炉、轧机、整流桥等非线性和冲击性负荷的大量使用是导致电能质量恶化的最主要来源,造成了一系列严重的影响理想状态的电力供应要求频率为50Hz,电压幅值稳定在额定值的标准正弦波形。在三相电网供电系统中,A,B.C三相电压电流的幅值大小相等、相位差依次落后120度。但当电力用户的各种用电装置接入电力系统后,电力供应由理想的电力供应变成了电压电流偏离这种状态的非理想状态。电网中的许多用电负荷都具有低功率因数、非线性、不平衡性和冲击性的特征,这些特征严重地危害着电网的电力供应,可表现在:电压值跌落或浪涌、各次谐波含量大、电压波形发生闪变、电压电流波形失真等,这样便出现了电能质量问题。实际电网中的电能质量问题主要表现如下:
上传时间: 2022-06-17
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风速是气象测量的一个重要要素,利用超声波进行风速测量现如今得到广泛的应用,技术已经很成熟。当超声波在空气中传播时,受到风速的影响,顺风和逆风情况下存在一个时间差,基于这个原理制成的时差法超声波风速测量仪表,具有精度高、可靠性强、集成度高等优势,并可以与雨量、湿度等测量仪表构成完整的移动气象站,与传统的机械式仪表、电磁式仪表相比,具有较强的优势,其关键参数是系统的测量精度。ARM作为32位的微处理器,具有丰富的片上资源,高达60M的处理能力,而且功耗很小,适合作为智能仪表的核心处理器。本文给出了基于LPC2132的风速测量系统,可以实现风速的测量、显示、精度调节以及与上位机之间的通信等功能。系统硬件电路包括ARM7处理器以及外围的模拟、数字电路,并采用模块化进行设计。这种思想大大简化了系统硬件电路设计的复杂性,增强了系统的稳定性与可靠性。软件部分根据超声波信号的特点,选用新型的构造包络的方法,在准确判断超声波到达时间的问题上有所改进。文章共分六个部分。第一章绪论介绍了超声波风速测量仪表的发展现状、本篇论文选题的目的和意义、所做的工作以及创新点。第二章介绍了超声波风速测量的基本原理。第三章是介绍基于ARM的超声波风速测量的系统的硬件设计。第四章是系统的软件设计。第五章是系统的误差分析。第六章是全文的总结以及就下一步的工作提出一些设想。关键词:ARM微控制器,超声波,时差法,风速测量
上传时间: 2022-06-18
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1.1课题研究背景温度是关于物体冷热程度的度量,是自然界主要的物理量之一。而温度的测量是工业、农业、国防和科研等部门最普遍的测量项目,温度测量仪现已广泛应用于农业实验室,工业,环保,卫生防疫,仓储运输,博物馆,温室等领域,因此温度测量技术的研究是一个很重要的课题。而面对一些特殊的测量对象,比如在发生故障时由于电流过大或其他原因引起温度上升而导致电器损坏的强电系统,需要监测炉内温度的的旋转炉,这些系统都不能用于有线数据传输。在某些环境恶劣的工业环境,以人工方式直接操作设置仪表温度也不现实,因此采用无线方式进行温度检测尤为必要。随着无线通讯技术的发展与广泛应用,远程传输技术正朝着低功耗、多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。1.2无线传感网络技术发展及现状无线传感网络技术是传感器技术、通信技术、嵌入式技术发展的产物,它将信息采集、传输和处理集于一体,为随机性地研究数据提供了方便,无线传感网络技术正成为现代信息技术中一个热门的研究领域,受到广泛关注。多年来经过不同领域研究人员的研究,无线传感网络技术在军事领域、精细农业、安全监控、环保监测、建筑领域、医疗监护、工业监控、智能交通、物流管理、自由空间探索、智能家居等领域的应用得到了充分的肯定和展示。在目前看来能量供给、可靠性、微型化是制约传感器网络技术应用的最大问题.传感器节点通常由自身携带的电池侠电,能量有限,而且由于条件的限制,难以在使用过程中给节点更换电池,通过采用低频可以减少射频设备功耗,但频率越低对应天线尺寸越大而不便于节点微型化。能量获取与存储容量与设备体积呈正比,充足的能源与微型化设计之间的矛盾难于调和。这些技术问题还有待解决,相关的研究有待深入。而我国在这方面起步晚,无线传感网络技术方兴未艾,要想让其更好地为人们生活服务,不仅需要研究人员开展广泛的应用系统研究,更需要政府的引导,企业的积极参与。因此本课题的研究具有十分重要的意义。
上传时间: 2022-06-18
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计算机技术和通讯技术的发展推动着控制系统由集散控制系统和分布式现场总线控制系统向着开放的嵌入式网络控制系统方向发展。嵌入式系统是以应用为目的,辅以计算机技术,其软件、硬件可以根据需求进行裁剪,对功能、成本及体积有特殊需求的专用计算机系统非常适用。嵌入式系统包括嵌入式微处理器、操作系统、外围硬件接口电路和应用程序等,能够对其他设备进行监控、管理和操作等功能。人机界面是一个功能高度自治的典型的嵌入式系统。人机界面具有显示单元、控制单元、数据存储单元等。能够对对象进行操作控制,状态监控,数据存储以及网络传输等多种功能,在各行各业中应用非常广泛。本文以嵌入式控制系统的人机界面为具体的研究对象,利用S3C2440处理器作为硬件平台核心,以Linux嵌入式操作系统为软件平台,运用软件和硬件相结合的设计理念,形成了一个嵌入式人机界面的开发平台。本论文介绍了嵌入式系统的发展概况以及无纸记录仪的现状及发展趋势,对硬件电路进行设计,然后又给出了基于Linux操作系统的嵌入式人机交互系统平台的搭建方法,最后详细介绍了无纸记录仪的人机交互系统研究。自lntel在1971年推出了第一款微处理器Intel4004以来,各厂家陆续推出了许多8位,16位和32位的处理器。传统的微处理器难以满足市场监控平台系统的要求,而能够结合操作系统的嵌入式处理器得到了广泛地应用。在计算机技术发展的初期,计算机的价格高,运行速度不快且可靠性低,交互性能差,用户只有调整自己的行为去适应机器。所以,与在使用计算机的其他问题而言,界面问题只是一个小的方面。随着计算机的不断发展,系统能够用一部分资源来处理人一计算机界面,用户界面设计开始引起人
上传时间: 2022-06-18
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随着现代光电子技术的迅速发展,各类光电转换器件的不断出现,光电检测技术的应用领域越来越广泛,尤其是微弱光信号检测技术的应用发展。微弱光信号检测中,常常由于信号动态范围宽、背景噪声大给信号检测带来较大的困难。本文根据微弱光信号检测技术原理,设计了一种基于单片机的微弱光信号检测系统。首先,本文探讨了微弱光信号检测技术的研究背景和国内外研究现状,对比了在微弱光信号检测中常用的几种方法。其次,对于微弱光信号检测系统的放大电路模块、电路控制模块、电源电路、信号采集与传输模块进行了详细的介绍和讨论。其中,重点分析了放大电路部分,利用对数放大器的信号压缩功能,结合积分放大器原理实现宽动态、大噪声信号的压缩和变换,使信号平稳变换输出,有效的被提取出来。对于系统的软件部分采用单片机C语言编写程序。然后,利用两种光电二极管(PN型和PIN型)对微弱光信号检测系统的入射光功率特性和入射光频率特性进行了讨论和分析,并测量了实际的发光二极管的光谱。最后,对系统电路测量结果和输出特性进行了总结,并提出了该课题下一步研究工作。微弱光信号检测系统电路的测量结果表明,该系统在微弱光信号检测中达到较理想的效果。系统电路成本较低、速度较快、操作灵活,可以用于多种场合下的微弱信号的检测。关键字:微弱光检测,对数放大器,数据采集,光谱测量
标签: 微弱光信号检测系统
上传时间: 2022-06-18
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在液体中发射足够大的超声波能量,液体会产生“空化效应”。“空化效应”是将超声频的振动加到清洗液中,液体内部会产生拉伸和压缩现象,液体拉伸时会产生气泡,液体压缩时气泡会被压碎破裂。超声波清洗的原理就是在清洗液中产生“空化效应”,气泡的产生与破裂产生强大的机械冲击力,用以清除物体表面的杂质、污垢和油腻。超声波清洗机的清洗速度快,可提高生产效率;操作实现自动化,不须人手接触清洗液,安全可靠,且节省人力;微小的气泡可以到达特殊造型的零部件深处,对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净,所以超声清洗应用更为广泛;清洗效果好,清洁度高且全部工件清洁度一致,实验显示,利用超声波清洗技术,可得到比风吹、浸润、蒸汽和刷子清洗更好的清洗效果。使用超声波达到清洗目的,需要有容器与清洗液、超声波换能器、超声波电源。超声波换能器是产生超声场的部件,超声波电源用以驱动超声波换能器,向其提供能量,使之产生超声场。通常的超声波清洗机是在匹配电路上加占空比为50%的交流方波信号。本设计采用频率自动跟踪的方式来使超声波换能器处于谐振,满足超声波电源与超声波换能器工作在最佳状态,使得整机达到最佳工作效率。功率检测电路调节脉冲电压的脉宽来改变超声波发生器的输出功率,以实现功率恒定。本文结合超声波电源发展的现状,并针对超声波清洗机对超声波电源的具体要求,提出了电源主电路和控制电路基本结构方案。并对电源的主电路和控制电路进行了理论设计和参数估算。设计了整流滤波电路、移相全桥变换器电路、功率控制电路、频率跟踪电路、匹配电路、驱动和保护电路等。文中还介绍了移相全桥的特点,具体分析了移相全桥变换的工作过程,并对移相全桥电路进行了相应的参数设计。文章最后应用PSPICE软件对整个系统进行了仿真分析,对理论设计进行修正。结果表明系统设计可行,性能指标基本可以满足设计要求。
上传时间: 2022-06-18
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基于Mat lab的光伏电池建模及MPPT方法研究摘要:自工业化以来的近三百年间,世界能源工业飞速发展,有力支撑了全球经济与社会发展。在这个发展的过程中,传统化石能源的大量开发及使用导致了资源紧张、环境污染、气候变化等问题日益突出,严重的威胁了人类生存和可持续发展。近年来,太阳能作为一种高效无污染的新能源,逐渐受到各国乃至全球的广泛关注。本文首先简要介绍了光伏发电的背景及意义,对光伏发电历史以及国内外光伏发电发展现状进行了综述,然后阐述了光伏并网发电系统及其基本工作原理,并详细描述了运用Matlab/Simulink建立光伏阵列仿真模型的过程,最后对光伏发电系统最大功率点跟踪的理论依据以及工作原理进行了分析,介绍了常见的MPPT方法及仿真分析,并根据文献[6]详细描述了一种改进的基于最优梯度的滞环比较法的原理并对改进的基于最优梯度的扰动观察法与传统的扰动观察法做了仿真对比,验证了改进算法的优越性。关键词:太阳能光伏发电光伏阵列最大功率点跟踪1.1.1研究背景全球能源发展经历了从薪柴时代到煤炭时代,再到汽油时代、电气时代的演变过程。目前,世界能源供应以化石为主,有力的支撑了经济社会的快速发展。长期以来,世界能源的发展有些过度的依赖化石能源,导致环境污染、气候变化、资源紧张等问题日益突出,严重的威胁了人类社会的生存与发展,我们面临着十分严峻的形式。应对挑战,需要统筹把握环境影响全球化、资源配置全球化和经济发展全球化的新特征,推动世界能源走上清洁、高效、安全、可持续发展的道路。全球化石能源资源虽然储量大,但随着工业革命以来数百年的大规模开发利用,正面临资源枯竭、污染排放严重等现实问题,截至2014年,全球煤炭、石油、天然气剩余探明可采储量分别为8915亿吨、2382亿吨和186万亿米3,折合标准煤共计1.2万亿吨,其组成结构为煤炭占52.0%、石油占27.8%、天然气占20.2%按照目前世界平均开采强度,全球煤炭、石油和天然气分别可以开采113年、53年和55年。
上传时间: 2022-06-19
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