伺服系统是一种输出能够快速而精确地响应外部的输入指令信号的控制系统。伺服系统在工业控制和家用电气、航空航天等领域的应用越来越广泛。现代工业生产对伺服设备的性能也提出了越来越高的要求。因此,研制高性能、高可靠性的交流伺服系统有着十分重要的现实意义。 在伺服领域,永磁同步电机在结构特点和运行方式上具有比其它类型的传统伺服电机更为优秀的运行性能和更广泛的适用范围,被越来越多的应用到交流伺服系统。以数字信号处理技术为基础、以永磁同步电机为执行电机,采用高性能控制策略的全数字化永磁同步交流伺服控制系统必将成为伺服控制系统发展的趋势。 本论文在研究永磁同步电动机运行原理的基础上,详细讨论了磁场定向矢量控制理论,确定了id=0的控制策略和空间矢量脉宽调制(SVPWM)的电压调制方法。本文采用TI公司生产的专门用于电机控制的数字信号控制芯片DSP(TMS320LF2407A)作为控制系统核心处理芯片,设计了一套基于DSP的全数字永磁同步电动机伺服控制系统。论文详细论述了控制电路各部分及外围辅助电路的设计和调试,包括功率驱动电路,供电电路与电源电路以及传感器电路等等。软件开发均在TI的CCStudl02.2集成开发环境下完成,软件采用汇编语言编写,完成了主程序模块和子程序模块设计,实现了电流A/D采样、模型切换、转速PI调节等功能,实现了位置、速度和电流双闭环矢量控制,同时给出了主程序和各个子程序模块的流程图。 实验结果表明,基于DSP实现的全数字化交流伺服系统具有响应速度快、速度超调小、转矩脉动小等特点,具有良好的动静态特性以及较高的精度。基本达到了课题预期的效果,从而证明了系统设计的可行性。
上传时间: 2013-05-18
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21世纪,人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战,能源问题越来越突出,太阳能等可再生能源逐渐成为人类关注的焦点。时至今日,人类对光伏系统的研究越来越深入广泛,但在光伏系统的研发过程中,太阳能电池由于受日照强度、环境温度影响较大,导致实验成本过高,研发周期变长。太阳能电池阵列模拟器便能较好地解决这一问题。 @@ 本文首先对比了模拟式太阳能电池模拟器和数字式太阳能电池模拟器的优缺点,选取了数字式太阳能电池阵列模拟器作为研究对象,并对研究太阳能电池阵列模拟器的实际意义作了阐述。随后描述了太阳能电池的输出特性,讨论了适合工程计算的太阳能电池阵列数学物理模型。 @@ 本文研究的太阳能电池阵列模拟器由功率电路和控制电路两部分组成。功率电路选取了半桥型DC/DC电路作为主电路拓扑,对其工作过程进行了分析,并对各部分电路进行了设计。然后设计了电压电流双闭环调节器,在此基础之上用PSIM仿真软件对所设计的太阳能电池阵列模拟器进行了仿真,包括静态工作点的仿真以及动态响应速度的仿真,通过仿真验证了模拟器能够达到所要求指标。 @@ 控制电路板是整个模拟器的核心控制部分,通过控制运算提供输出电压的参考值,进而提供控制功率管开通关断的PWM信号。本文选取了microchip公司的dsPIC30F2023作为主控制芯片,分析了该型号微处理芯片的性能特点,介绍了模拟信号采样电路、232通讯电路、人机交互界面电路等外围电路的硬件设计,调节器采用了数字PID控制。 @@ 在MPLAB集成开发环境中进行了软件方案的设计,主要包括主程序、生成PWM程序、AD采样、故障处理、人机交互程序等,介绍了各个模块的程序流程。 @@ 软硬件系统设计完成后,最终实现了太阳能电池阵列模拟器,可以为光伏系统的研究提供一个良好的实验平台。 @@关键词:太阳能电池阵列模拟器;半桥型DC/DC变换器;dsPIC30F2023
上传时间: 2013-07-28
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电线电缆是国家经济建设的一项重要的产业,在铁路通信中,皮泡皮通信电缆因为其具有与其它电缆相同性能的情况下,直径小、成本低、重量轻的特点,得到了人们的青睐。而在单线挤塑机中的温度控制直接影响电缆的性能质量。温度控制的可靠与否及其控制精度的高低己成为决定产品质量的关键,温度控制也成为生产工艺的重要组成部分。在工艺控制当中,应尽量减小其超调量、波动、响应时间和偏差,这对产品的质量,产量和原料的节省都是及其重要的。 本文主要针对挤塑机的温度这个参数进行控制。全文主要包括以下几个部分:首先分析了传统PID、和模糊控制的优缺点。在此基础上,系统选用了模糊自适应PID控制算法。在硬件方面,在分析了系统控制对象的基础上,以LPC2131为控制核心,运用MAX6675采集温度、LCD和键盘作为人机交换平台、以PWM方式对固体继电器进行控制。软件方面,在ARM的集成开发环境AD1.2下,利用C语言,进行了软件的设计与调试,实现了硬件的配置和整体控制系统的所有功能。同时也实现了用Modbus协议与PC机通讯的下位机部分程序,并运用串口调试助手V2.2测试了其功能性。另外论文详细的给出了控制平台的各个功能程序模块软件流程。通过在实验室对系统进行了模拟实验,该控制平台运行稳定,可靠,实现了预期的功能,证明了将模糊PID算法引入挤塑机温度控制系统当中,改善了系统的控制效果,具有更好的鲁棒性和自适应能力。
上传时间: 2013-05-23
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电线电缆是国家经济建设的一项重要的产业,在铁路通信中,皮泡皮通信电缆因为其具有与其它电缆相同性能的情况下,直径小、成本低、重量轻的特点,得到了人们的青睐。而在单线挤塑机中的温度控制直接影响电缆的性能质量。温度控制的可靠与否及其控制精度的高低己成为决定产品质量的关键,温度控制也成为生产工艺的重要组成部分。在工艺控制当中,应尽量减小其超调量、波动、响应时间和偏差,这对产品的质量,产量和原料的节省都是及其重要的。 本文主要针对挤塑机的温度这个参数进行控制。全文主要包括以下几个部分:首先分析了传统PID、和模糊控制的优缺点。在此基础上,系统选用了模糊自适应PID控制算法。在硬件方面,在分析了系统控制对象的基础上,以LPC2131为控制核心,运用MAX6675采集温度、LCD和键盘作为人机交换平台、以PWM方式对固体继电器进行控制。软件方面,在ARM的集成开发环境AD1.2下,利用C语言,进行了软件的设计与调试,实现了硬件的配置和整体控制系统的所有功能。同时也实现了用Modbus协议与PC机通讯的下位机部分程序,并运用串口调试助手V2.2测试了其功能性。另外论文详细的给出了控制平台的各个功能程序模块软件流程。通过在实验室对系统进行了模拟实验,该控制平台运行稳定,可靠,实现了预期的功能,证明了将模糊PID算法引入挤塑机温度控制系统当中,改善了系统的控制效果,具有更好的鲁棒性和自适应能力。
上传时间: 2013-05-31
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为适应组合导航计算机系统的微型化、高性能度的要求,拓宽导航计算机的应用领域,本文设计出一种基于浮点型DSP(TMS320C6713)和可编程逻辑阵列器件(FPGA: EP1C12N240C8)协同合作的导航计算机系统。 论文在阐述了组合导航计算机的特点和应用要求后,提出基于DSP和FPGA的组合导航计算机系统方案。该方案以DSP为导航解算处理器,由FPGA完成IMU信号的采集和缓存以及系统控制信号的整合;DSP通过EMIF接口实现和FPGA通信。在此基础上研究了各扩展通信接口、系统硬件原理图和PCB的开发,且在FPGA中使用调用IP核来实现FIR低通滤波数据处理机抖激光陀螺的机抖振动的影响。其次,详细阐述了利用TI公司的DSP集成开发环境和DSP/BIOS准实时操作系统开发多任务系统软件的具体方案。本文引入DSP/BIOS实时操作系统提供的多任务机制,将采集处理按照功能划分四个相对独立的任务,这些任务在DSP/BIOS的调度下,按照用户指定的优先级运行,大大提高系统的工作效率。最后给了DSP芯片Bootloader的制作方法。 导航计算机系统研制开发是软、硬件研究紧密结合的过程。在微型导航计算机系统方案建立的基础上,本文首先讨论了系统硬件整体设计和软件开发流程;其次针对导航计算机系统各个功能模块以及多项关键技术进行了设计与开发工作,涉及系统数据通信模块、模拟信号采集模块和数据存储模块;最后,对导航计算机系统进行了联合调试工作,并对各个模块进行了详细的功能测试与验证,完成了微型导航计算机系统的制作。 以DSP/FPGA作为导航计算机硬件平台的捷联式惯性导航实时数据系统能够满足系统所要求的高精度、实时性、稳定性要求,适应了其高性能、低成本、低功耗的发展方向。
上传时间: 2013-04-24
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互感器是电力系统中电能计量和继电保护中的重要设备,其精度和可靠性与电力系统的安全性、可靠性和经济运行密切相关。随着电力工业的发展,传统的电磁式互感器已经暴露出一系列的缺陷,电子式互感器能很好的解决电磁式互感器的缺点,电子式互感器逐步替代电磁式互感器代表着电力工业的发展方向。目前,国产的互感器校验仪主要是电磁式互感器校验仪,电子式互感器校验仪依赖于进口。电子式互感器的发展,使得电子式互感器校验仪的研制势在必行。 本课题依据国际标准IEC60044-7、IEC60044-8和国内标准GB20840[1].7-2007、GB20840[1].8-2007,设计了电子式互感器检验仪。该校验仪采用直接法对电子式互感器进行校验,即同时测试待校验电子式互感器和标准电磁式互感器二次侧的输出信号,比较两路信号的参数,根据比较结果完成电子式互感器的校验工作。论文首先介绍了电子式互感器结构及输出数字信号的特征,然后详细论述了电子式互感器校验仪的硬件及软件设计方法。硬件主要采用FPGA技术设计以太网控制器RTL8019的控制电路,以实现电子式互感器信号的远程接收,同时设计A/D芯片MAX125的控制电路,以实现标准电磁式互感器模拟输出的数字化。软件主要采用FPGA的SOPC技术,研制了MAX125和RTL8019的IP核,在NiosIIIDE集成开发环境下,完成对硬件电路的底层控制,运用准同步算法和DFT算法开发应用程序实现对数字信号的处理。最终完成电子式互感器校验仪的设计。 最后进行了相关的实验,所研制的电子式互感器校验仪对0.5准确级的电子式电压互感器和0.5准确级电子式电流互感器分别进行了校验,对其额定负荷的20%、100%、120%点做为测量点进行测量。经过对实验数据的处理分析可知,校验仪对电子式互感器的校验精度满足0.5%的比差误差和20’的相位差。本课题的研究为电子式互感器校验仪的研制工作提供了理论和实践依据。
上传时间: 2013-04-24
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21世纪高等院校规划教材 第1章绪论 第2章TMS320C54x数字信号处理器硬件结构 第3 章TMS320C54x 的数据寻址方式 第4章TMS320C54x汇编指令系统 第5章TMS320C54x软件开发 第6章CCS集成开发环境 第7章汇编语言程序设计 第8章TMS320C54x片内外设及应用实例
标签: DSP
上传时间: 2013-08-05
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电气与自动化工程学院为本科生和研究生开设了DSP原理及应用课程、DSP技术及其应用综合实验。根据我们学院所设置专业的特点,选择TI公司C2000系列DSP芯片作为主要学习内容,该课程的实践性很强,即实验是该课程的主要内容。我们针对TI公司C2000系列DSP芯片的工作原理、体系结构、指令系统和应用开发了一套实验平台――TMS320LF2407A实验箱,该实验箱内容丰富,易于扩展,可以做综合性的提高实验。为了方便实验教学,我们编写了实验箱的实验指导书。 该实验指导书共分为五章。第一章是概述,简单介绍TMS320LF2407A芯片的特点,DSP应用软件的开发流程和如何编写源程序和cmd文件。第二章介绍DSP的集成开发环境-CCS,即介绍CCS的安装、配置和使用。第三章介绍DSP的并口仿真器。第四章介绍我们开发的实验平台――TMS320LF2407A实验箱。第五章介绍在TMS320LF2407A的实验箱平台上进行的20个实验。 在电气与自动化工程学院DSP实验室的建设中,得到了美国TI公司大学计划的捐赠;得到合肥工业大学实验装置改造与研制基金和本科评建实验室建设项目的资助;学院领导给予了很大的重视和支持,院实验中心的老师们也做了大量的工作。在此一并表示感谢。 该实验指导书是第3版。第1版是李巧利、吴婷和徐科军针对TMS320LF2407A EVM板编写的,由徐科军审阅。在实验中,张瀚、陈智渊、余向阳、周杨、梅楠楠和曾宪俊等提出了修订意见。第2版是在第1版的基础上,针对张瀚和陈智渊研制的实验箱(由合肥工业大学实验基金资助),由陈智渊和张瀚编写,由徐科军审阅。第3版是在第2版的基础上,针对陈智渊、张瀚和周杨研制的实验箱(由合肥工业大学本科评建项目资助),由陈智渊完成初稿,由黄云志、张瀚、周杨和曾宪俊修订,由徐科军审阅。在实验指导书的编写过程中,参考了一些公司的资料和专家的书籍。由于编者水平有限,书中肯定存在不妥之处,敬请批评指正。
上传时间: 2013-06-26
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随着嵌入式系统的发展、嵌入式应用的不断增长以及嵌入式系统复杂性不断提高,嵌入式软件的规模和复杂性也不断提高。在目前的嵌入式系统开发中间,软件开发占80%以上的工作量,嵌入式软件的质量和开发周期对产品的最终质量和上市时间起到决定性的影响。因此,为了保持产品竞争力,支持用户对嵌入式设备进行快速、高效的软件开发,嵌入式的开发人员迫切需要更加强大的调试技术和手段来为开发复杂的嵌入式应用提供帮助;同时,强有力的嵌入式软件开发工具也是基本的必备条件。 本文结合ARM公司RVDS集成开发环境中调试模块组成部分Event Viewer系统的开发,实现了对通过原始数据源采集到的CoreSight跟踪数据的完整实时解析,并最终在显示模块中将其包含的信息以可视化的形式直观地展现给用户,以供后续的程序性能分析和嵌入式软件系统调试。研究了与本课题相关的一些技术,包括CoreSight调试体系结构、嵌入式常见调试技术、Eclipse平台体系架构及其插件扩展点技术。在研究嵌入式集成开发环境国内外现状及其发展趋势的基础上,结合Event Viewer系统的整体需求,介绍了系统的总体设计及其功能模块划分,并给出了系统的第三方扩展设计。讨论了系统解析模块的设计与实现。在分析CoreSight跟踪数据解析流程的基础上,对系统中解析模块进行了详细设计,并完成了基于ITM数据流的解析实现。结合系统的功能需求和解析模块的设计,本文利用Eclipse插件扩展点机制,划分解析模块提供对外扩展,实现了系统向第三方产品提供商提供扩展接口的功能,第三方可以在此基础上提供自己的解析处理。利用Eclipse View扩展点和SWT/JFace技术,实现了对跟踪数据的前台展示,包括Text、Event、Analog三种类型;本文着重讨论了Analog展示部分的详细设计和实现,将解析后得到的Analog数据信息以实时曲线图的形式展现给客户,提供对Analog数据变化趋势的直观描述。
标签: ARMCoreSight 调试技术
上传时间: 2013-04-24
上传用户:www240697738
本文在充分了解并分析温室监控技术及其配套设施发展现状的基础上,结合目前对温室作物长势诊断技术研究的需求,试图将嵌入式远程视频采集技术应用到温室监测中,综合利用现代电子技术、视频监测技术、网络技术,获取温室作物的生长状况、肥水需求情况以及病虫草害动态等信息的反应载体作物的生长图像,为作物生产管理者或管理决策者提供及时准确的图像数据信息,便于采取各种管理措施。本文的主要研究内容如下: 远程视频监测硬件系统的设计和测试。本系统的主控制器选用以Samsung公司的基于ARM920T内核的微控制器S3C2410A为主控芯片的核心板,它已经完成了最小系统的设计,并扩展了存储器,引出了相应的接口;视频获取设备选用基于中星微zc301p处理器的北大青鸟MPC-30B USB接口摄像头;在最小系统上扩展了USB通信接口、SD卡存储器接口、网络通信接口、液晶显示屏接口、以及JTAG仿真调试接口等;最后完成整个系统的焊接和测试。 嵌入式Windows CE.net操作系统的移植。针对本系统的特点对Windows CE.net操作系统进行裁剪,在Microsoft Platform Builder5.0集成开发环境下,定制一个适合本系统需要的操作系统;针对本硬件系统的特殊性编写相应的系统启动引导程序Bootloader;最后实现WindowsCE.net操作系统的移植和调试。 远程视频监测软件系统的设计和调试。首先给系统的各个外设和接口设计驱动程序,以保证它们能够正常工作,主要是视频采集摄像头驱动程序的设计和调试;在Embedded VisualC++开发环境下,设计视频采集、编码压缩、存储、本地显示和网络传输程序,并完成整个软件系统的调试。在Visual C++6.0开发环境下设计远程监测中心PC机的应用程序,通过网络接收远程传来的图像信息,并加以处理,实现图像信息的网络远程接收、显示、存储等处理工作。 整个软硬件系统联合调试运行结果表明,系统应用于温室作物长势视频图像远程监测是可行的,具有小巧便携、成本低廉、能耗较低等特点;系统采集到的图像信息基本上能够满足温室作物长势诊断研究的要求,具有一定的实用价值。
上传时间: 2013-05-31
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