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软件结构

  • 基于DSP的TSC型动态无功补偿装置的研究.rar

    无功功率是影响电网稳定的一个重要因素,无功补偿是保证电力系统高效可靠运行的有效措施之一,它关系到整个电力系统能否安全稳定的运行。基于国内电力市场的需求现状,考虑到无功补偿的实现条件和经济适应性,研制出了一种基于DSPTMS320LF2407A控制的TSC型低压动态无功补偿装置。 本文主要研究了TSC无功补偿的基本原理,无功补偿的控制方式和原理,MATLAB系统仿真以及控制器的软、硬件的设计。在硬件设计方面,由DSPTMS320LF2407A作为主控制器,能够实现自动采样计算、无功自动调节、故障保护、数据存储等功能,具有比传统的单片机控制运算速度高,实时性好的特点。采用晶闸管控制投切电容器,完全实现了电容器的快速,无弧,无冲击投切,具有优良的性能。在软件上,采用C语言和汇编语言混合编程。在投切原则上,与常见的功率因数控制方案相比较,采用无功功率和功率因数相结合控制方式,避免了轻载投切振荡,使无功调节更为合理。 为了实现装置应具有的功能,本文设计并制作了较为完整的控制电路及其外围设备的硬件电路。文中设计编写了整个控制系统的控制程序,给出了控制软件的结构框图。结果表明本装置软硬件设计合理,控制方法可行,系统运行可靠,达到了预期的目的。

    标签: DSP TSC 动态

    上传时间: 2013-07-05

    上传用户:fff4444

  • 逆变式交流方波埋弧焊系统研究.rar

    本文介绍了埋弧焊的特点、发展过程、国内外的研究现状;分析了软开关逆变式主回路的优点、模拟电路控制系统和数字化控制系统的优缺点,指出数字化控制是逆变埋弧焊机控制的发展方向;对埋弧焊接工作原理和埋弧焊机控制系统进行分析,介绍了交流方波埋弧焊的优点;论述了变动送丝电弧控制系统的原理及影响因素,并且分析了变动送丝情况下焊接电弧的稳定性,为逆变式交流方波埋弧焊系统的设计提供了理论依据。 在分析传统交流方波埋弧焊主回路的基础上设计了主回路结构,对主回路中一次、二次逆变回路的软开关工作方式进行分析并做了简单仿真。IGBT是逆变电源的核心部件,文中论述了IGBT功率器件的选型和各种保护措施以保证系统的可靠工作。焊机工作发热量很大,本文介绍了整机和关键器件的热设计。 数字化控制方式是逆变埋弧焊机控制的发展方向,本文采用“MCU+DSP”的控制结构,对埋弧焊的整个焊接过程进行精确控制。文中详细介绍了主控制板的设计思路和电源、电流与电压反馈、控制芯片最小系统、通信与保护工作电路。焊机的工作中,各种干扰不可避免,对各种可能干扰分析的基础上在硬件电路设计和PCB板的制作中采取了相应的抗干扰措施。软件设计是焊接稳定进行的关键因素,文中介绍了控制系统中关键步骤的软件设计思路和流程并在软件的实现中采用抗干扰措施。 最后,对采用本控制系统的埋弧焊机进行初步实验,结果表明本文所设计的埋弧焊机控制系统能够满足逆变埋弧自动焊的要求,具有电路简单,控制精度高,抗干扰能力强、操作方便、工作稳定可靠等优点,提高了焊机的综合性能及自动化程度。 本课题所设计的逆变式交流方波埋弧焊电源具有良好的输出特性和控制性能,可满足埋弧自动焊和手工焊的要求。采用交流方波的焊接波形、对焊接整个过程进行实时软件控制,电弧稳定,焊接效果好。 关键词:埋弧焊;交流方波;逆变;软开关

    标签: 逆变式 交流 方波

    上传时间: 2013-06-08

    上传用户:mingaili888

  • 可并网三相光伏逆变装置的研究与设计.rar

    随着市场经济和现代化工业的发展,能源短缺和环境污染,已经成为制约人类社会健康发展的两大重要因素。新能源的开发与利用愈来愈受到重视,太阳能以其清洁环保、蕴藏丰富等优点逐步得到了开发利用。光伏逆变电源作为太阳能利用中主要的能量变换装置,是目前研究和发展的重要环节。 本课题研究的是可并网三相光伏逆变电源,以追求体积小、效率高、精度大、方便实用为目的,采用了DC—HFAC—DC—LFAC三级功率传输架构,设计中使用了SPWM技术、SVPWM技术、内高频环技术、DSP数字控制技术和数字锁相环技术等前沿实用技术。 直流DC—DC变换器采用内高频环技术,既实现了电气隔离又大大的减小了装置体积。这一部分本文不做涉及,本文所涉及的内容为本系统的DC—AC逆变电源部分,本论文的主要内容如下: 首先,分析了几种DC—AC逆变器的主电路拓扑结构,根据其优缺点与实际应用需要,选择三相四桥臂结构作为本文主电路结构,满足了电网负载的不平衡性。在选择了三相四桥臂结构的基础上,选取两种最新的SVM控制方法:基于三态滞环的瞬时空间电流相量控制法与二维空间矢量控制法,对两种方法作出详细分析比较,根据实用性原则,选取二维空间矢量控制法作为本文的控制方法。 其次,选取了主控芯片TI公司的TMS320F2812,电路中的功能尽量数字化实现,既控制了电路体积,又大大提高了系统的安全性与可靠性。设计了本系统的控制电路、驱动电路、缓冲电路、保护电路、滤波器电路等系统电路,本系统所有硬件电路均设计完毕。为了验证设计的正确性,大部分电路都用ORCAD—Pspice仿真软件进行仿真验证,小部分电路搭建实际电路,设计电路都能达到系统设计要求。 随后,简单介绍了DSP编程环境CCS。详细分析了SVPWM的工作原理,并给出二维空间矢量法在DSP中的实现方法。介绍几种MPPT方法,并选取本课题所选用的方法。 最后,给出系统仿真,分析了重点模块,得到了仿真结果。 关键词:光伏并网电源、空间矢量脉宽调制、内高频环、三相四桥臂

    标签: 并网 三相 光伏

    上传时间: 2013-05-19

    上传用户:520

  • 级联多电平变频器测控系统的设计.rar

    多电平逆变器中每个功率器件承受的电压相对较低,因此可以用低耐压功率器件实现高压大容量逆变器,且采用多电平变换技术可以显著提高逆变器输出电压的质量指标。因此,随着功率器件的不断发展,采用多电平变换技术将成为实现高压大容量逆变器的重要途径和方法。本文选取其中一种极具优势的多电平拓扑结构一级联多电平变频器作为研究对象,完成了其拓扑结构、控制策略及测控系统的设计。 @@ 首先,对多电平变频器的研究意义,国内外现状进行了分析,比较了三种成熟拓扑结构的特点,得出了级联型多电平变频器的优点,从而将其作为研究对象。对比分析了四种调制策略,确定载波移相二重化的调制方法和恒压频比的控制策略,进行数学分析和理论仿真,得出了选择的正确性及可行性。并指出了级联单元个数与载波移相角的关系和调制比对输出电压的影响;完成了级联变频器数学模型的建立和死区效应的分析。 @@ 其次,完成了相关硬件的设计,包括DSP、CPLD、IPM的选型,系统电源的设计、检测(转速、电流、电压、故障)电路的设计、通信电路的设计等。用Labwindows/CVI实现了上位机界面的编写,实现了开关机、设定转速、通信配置、电压电流转速检测、电流软件滤波、谐波分析。编写了下位机DSP的串口通信、AD转换、转速检测(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后,在实验台上完成硬件和软件的调试,成功的实现了变频器载波移相SPWM的多电平输出,并驱动异步电机进行了空载变频试验,测控界面能准确的与下位机进行通信,快捷的给定各种控制命令,并能实时的显示变频器的输出频率、输出电压和输出电流,为实验调试增加了方便性,提高了工作效率。 @@关键词:级联多电平逆变器;载波移相;IPM;DSP;Labwindows/CVI;测控界面

    标签: 级联 电平变频器 测控系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:米卡

  • 基于DSP的无位置传感器无刷直流电动机控制系统设计.rar

    本文简要介绍了无刷直流电动机的发展历程和未来的发展趋势。通过分析无刷直流电动机工作的基本原理和无刷直流电动机的数学模型,建立了基于Simulink的动态仿真模型。通过对无位置传感器无刷直流电动机转子位置检测算法的分析和磁链与转子位置的相应关系的分析,本文使用磁链关系函数判断转子位置的算法,并基于Simulink建立了算法模型进行仿真分析验证,从仿真得到的结果可知,此位置检测算法是可行的。 @@ 在文中进行了转矩脉动原因分析,并对换相转矩脉动进行补偿。在低速时采用电流滞环进行补偿,高速时采用单斩波调制方式进行补偿。通过对三段式启动方法的分析和结合本文所采用的转子位置检测算法,本文采用两步启动方式,通过仿真分析证明是可行的。分析了经典PID调节算法和专家PID调节算法。对传统PID控制中出现的问题,本文把变参数PID调节算法应用到无位置传感器无刷直流电动机控制上。并建立了仿真模型,进行仿真分析。从仿真分析的结果可知其控制性能优于传统的PID调节算法。 @@ 文中介绍了TMS320LF2407A芯片和IR2130功率集成驱动器的结构和特点。在系统硬件设计中以TMS320LF2407A芯片为核心,设计了控制系统电路、功率驱动电路、电流电压检测电路、功率管过电压保护电路、启动限流电路、转速调节电路。 @@ 在系统软件设计中,主要实现了电机的起停、转子位置计算、转速计算和转速闭环控制的功能。用DSP实现脉冲调制输出和信号采样。 @@关键词:无位置传感器;无刷直流电动机;间接位置检测;磁链关系函数

    标签: DSP 无位置传感器 控制系统设计

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:水瓶kmoon5

  • 逆变器数字控制技术研究与实现.rar

    逆变器广泛应用于工业生产的各个方面,数字控制具有方便实现复杂算法、抗干扰性强和产品容易升级等优点,已成为未来逆变器的发展趋势。使用数字技术控制设计逆变器,控制器的性能决定了逆变系统系统的性能。然而在很多高频应用的场合,目前常用的控制器的速度往往不能完全达到要求。与传统单片机和DSP芯片相比,FPGA器件具有更高的处理速度。同时FPGA应用在数字化逆变器设计中,还可以大大简化控制系统结构,并可实现多种高速算法,具有较高的性价比。在逆变器的全数字化控制领域,FPGA具有很好的应用价值。 论文首先介绍了SPWM基本原理及其控制方式,SPWM的生成方法,并结合本课题给出了查表法生成SPWM波的一般方法,且以单相全桥逆变器为例进行了仿真。分析其的电路特点,建立PWM逆变器的统一电路模型、连续状态空间以及离散状态空间模型,在此数学模型基础上,针对逆变器研究分析了目前用于逆变器设计的各种数字控制技术、控制方案,讨论了其控制方法的优缺点,相关控制器设计的一般问题,最后比较了其优缺点,指出其存在的共性问题,总结了使用FPGA设计逆变器数字控制器的优势。然后以单相电压型PWM逆变器为控制模型采用新型模数结合现场可编程门阵列FPGA实现数字化控制器的方案,给出了纯正正弦波逆变器的设计方案。 论文详细论述了采用模数混合型FPGA作为主控芯片的高频逆变器设计方法与实现过程。系统主控芯片采用Fusion系列AFS600,世界上首个模数混合型FPGA。主要设计要点包括:逆变器硬件电路设计以及SPWM数字控制系统软件设计。外围强电电路的设计的难点在于用于前端升压的高频变压器的设计以及输出端LC滤波电感与电容的选取。另外,SPWM“H”字全桥逆变电路中的高悬浮电压也是设计中需要值得注意的重要环节。在控制系统软件设计方面,采用FPGA自上而下的设计方法,对其控制系统进行了功能划分,完成了SPWM产生器以及加入死区补偿的PWM发生器、和反馈等模块的设计。 论文的结束部分给出了设计结果,并指出了进一步的工作的思路和方向。

    标签: 逆变器 数字控制 技术研究

    上传时间: 2013-05-19

    上传用户:小码农lz

  • 基于ZigBee的短距离通信技术研究.rar

    集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术而形成的ZigBee技术是一种全新的信息获取和处理技术,能够协作实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对信息进行处理,传送到需要的用户。ZigBee技术作为一个全新的领域,对国内外的研究者提出了大量的挑战性课题。时钟同步是所有分布式系统的重要组成部分,也是ZigBee技术的一项重要支撑技术,大多数ZigBee技术应用比如环境监测系统,导航系统等都需要所搜集的传感数据具有准确时间信息,否则采集的信息就是不完整的。 本论文介绍了国内外在ZigBee技术的发展与现状,对IEEE802.15.4/ZigBee的协议栈做了分析,对现存的几种主要的时钟同步算法做了研究。本太阳能航标灯同步闪课题中,为了便于太阳能给航标灯供电,需要通过休眠机制来降低功耗;为了保证ZigBee网络中各设备协同工作,时钟同步显得更为重要,它为本系统中的每个航标灯提供正确的时钟信息,不但提高系统的传输质量和效率,而且让航标灯的同步闪光,在航道中起到很好的助航作用。接着,给出了系统的具体实现过程,包括各硬件模块的设计原理、电路原理图及主要模块的详细实现过程。最后,指出本文的不足及需要改进的地方。其中本文重点包括以下三个方面: 1.针对网络拓扑结构、协议体系结构以及干扰抑制技术进行深入分析,并与其它无线通信技术进行比较及对其相互干扰进行研究。 2.对ZigBee节点时钟同步算法工作原理做了详细的研究,总结了这些算法的优缺点,并在对比现有的几种时钟同步算法的基础上对泛洪时间同步协议多跳时钟同步算法的改进。 3.设计了太阳能航标灯同步闪光系统,给出了硬件原理图及软件流程,并且在制PCB板中电磁兼容问题的解决进行了详细描述。 结果表明,该系统稳定、可靠、高效,具有很高的实用价值。

    标签: ZigBee 短距离 技术研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:海陆空653

  • 串联电池组电压测量方法的研究与应用.rar

    串联电池组广泛应用于手携式工具、笔记本电脑、通讯电台、便携式电子设备、航天卫星、电动自行车、电动汽车及储能装置中。本文就电动汽车的串联电池组加以研究。 随着社会的发展以及能源、环保等问题的日益突出,电动汽车以其零排放,噪声低等优点越来越受到世界各国的重视,被称作绿色环保车。作为发展电动车的关键技术之一的电池管理系统(BMS),是电动车产业化的关键。电动汽车的快速发展,它的能量源-动力电池组,成了电动汽车发展的瓶颈。电池技术和电池能量管理系统(BMS)的研究成为解决这一问题的关键,越来越受到人们的关注。 电动汽车电池组相关技术中的电池管理系统是目前国内外研究的热点。本文描述了电动公交用锂电池配套的电池管理系统的设计与实现。 该电池管理系统在拓扑结构上采用集散式的检测方法,即每箱电池都配备检模块,将各模块所检测的相关电池数据通过内部总线传送给主控模块,再由主模块对整体数据进行分析和存储,并由CAN总线发送给电动公交各车载装置。 本论文首先比较了现有的几种电动汽车常用的电压测量方法,然后提出了电池管理系统中的串联电池组电压测量方法的整体设计方案。即采集各个电池单体的基本信息到BMS控制芯片(单片机MC9S12D64)中进行处理计算,从而得出电池工作状态等信息。 介绍了CAN总线与电动汽车中心控制器进行通信,实现整车的控制。在硬件设计中详细介绍了小系统的设计,电压采集系统的设计,CAN通信接口电路的设计,以及抗干扰等方面的电路设计。并介绍了一些重要器件的选择与参数确定。软件实现方面,着重讲述了检测板电压检测的的功能模块,最后对电池管理系统的进一步发展给出了一些展望。 目前,本课题的研究在理论和实践中都取得了很大的进展,在经过大量的软硬件调试与改进的基础上,该方法已经实现了良好、可靠的运行,取得了很好的效果,为下一阶段的准备打下了很好的基础。

    标签: 串联电池组 电压测量 法的研究

    上传时间: 2013-06-01

    上传用户:F0717007

  • 基于DSP的软件无线电的数字调制技术研究与实现.rar

    近几十年来,移动通信进入了飞速发展时期,它与人们的日常生活息息相关,已经成为了人们生活中的必需品,目前移动通信正处在由第二代向第三代过渡的阶段。调制技术是移动通信中的一项关键技术,根据不同的无线信道的特点选择合适的、高效的调制方式对移动通信系统的性能非常重要。软件无线电技术的出现对于移动通信的发展起到了很大的推动作用,构建一个通用的、标准的、模块化的硬件平台,把以前用硬件实现的无线电功能用软件来实现,大大地提高了通信系统的灵活性。用软件无线电技术实现的数字调制灵活性好,可以通过空中下载实现不同的调制方式,从而适应不同的通信体制。 在阅读了大量数字调制和软件无线电的国内外文献的基础上,本文深入研究了各种数字调制方式的原理以及优缺点,设计了一个软件无线电平台以实现相应的数字调制。该平台以TI公司的DSP芯片TMS320VC5416为核心部分进行信号的处理用于实现数字调制算法,在外围电路上扩展了ADC、DAC芯片分别构成前向数据采集模块和后向调制信号处理模块,同时用CPLD来构成逻辑控制模块,主要实现地址分配、提供接口控制信号、输入信息检索功能、译码功能和分频功能。在软件设计方面,本设计分为整体逻辑控制和数字调制算法实现两部分。在整体逻辑控制部分主要是针对CPID模块进行整体逻辑控制的设计,在数字调制算法部分主要是在DSP模块实现ASK、FSK、QPSK等数字调制算法的设计。 本软件无线电平台具有处理速度快、实时操作性强、存储大量数据等优点。 关键字:软件无线电;数字调制;DSP;CPLD

    标签: DSP 软件无线电 数字调制

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zukfu

  • 基于DSP和ARM的双核电能质量分析仪的研究.rar

    随着电力系统的迅速发展和电力电子技术的广泛应用,电能污染日益严重,电能质量问题已经成为电力部门及电力用户越来越关注的问题。电能质量的各项指标若偏离正常水平过大,会给发电、输变电和用电设备带来不同程度的危害。电能质量的好坏直接关系到国民经济的总体效益,因此对电能质量进行检测和分析从而提高和改善电能质量具有非常重要的意义。 本文首先介绍了电能质量的基本概念,对各种电能质量问题的分类、特征及产生原因和危害作了详细的阐述。通过对电能质量各项指标(供电电压偏差、频率偏差、公用电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动与闪变)的分析,以传统的傅立叶变换理论为基础,针对目前电能质量分析的难点即对突变的、暂态的、非平稳的信号的检测与分类,提出了基于快速傅立叶变换的暂态电能质量分析方法。 在系统的研究了电能质量分析的相关理论和检测技术的基础上,针对电能质量分析系统中需要支持复杂算法和保持实时性的特殊要求,研制了基于DSP与ARM构架的嵌入式电能质量分析系统的硬件平台和软件系统。重点分析了DSP与ARM的选型依据、结构特点、具体应用等。并且详细的介绍了硬件平台的各部分组成和电路原理图。随后,提出了该装置软件部分设计思想,其中重点介绍了DSP部分的FFT算法设计、ARM部分的UC/OS-II操作系统移植和MiniGUI图形界面开发。最后对论文的主要工作进行了总结,对以后可深入研究的方向进行了展望。 关键词:电能质量;傅立叶变换;快速傅立叶变换;UC/OS-Ⅱ;MiniGUI

    标签: DSP ARM 双核

    上传时间: 2013-06-15

    上传用户:songrui