超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域,其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载,因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分,因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移,使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪,但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相,由于工作频率改变了而匹配电感不变,此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态,导致换能器功率损耗和发热,致使输出能量大幅度下降甚至停振,在实际应用中受到限制。所以,在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点,本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型,证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较,选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感,通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调,由于该电抗器输出正弦波,理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略,稳态时,换能器工作在DPLL锁定频率上;动态时,逐步修改匹配电抗大小,搜索输出电流的最大值,再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率,即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态,具有实际应用价值。
上传时间: 2022-06-18
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请波抑制在提升电能质量以及保障供用电设备的安全稳定运行等方面有若关键性作用;无功功率不仅对于供电侧来说十分重要,而且在负载的正常运行过程中扮演着不可替代的角色。伴随功率半导体开关器件的飞速发展,大量的非线性负载涌现在电力系统中,由此带来的谐波污染和无功功率问题愈发严峻。在上述背景下,一方面可以对谐波进行抑制,另一方面又可以补偿无功功率的有源电力滤波器则受到了国内外学者们的青睐。有源电力滤波器的主电路拓扑结构是系统中最基础的部分,本文将由此出发,分别介绍各主电路的结构特征以及基本原理。简单叙述了有源电力滤液器常用的语波检测方法,比较其各白的优劣,其中着重突出本文所用到的基于瞬时无功功率的改进的ip-i法。针对传统电流跟踪控制策略对谐波信号跟踪动态效果差、控制目标单一的问题,在三相四线制不对称负载系统中,提出了一种多目标优化模型预测电流控制策略。首先建立四桥臂有源电力滤波器基于ap坐标系的离散化数学模型.以此来实现自然解耦控制:其次对预测电流进行两步预测,实现对数字处理延时效应的补偿,设置电流跟踪偏差和开关频率为目标函数,量化控制目标,预先评估各开关状态的控制效果,根据评估结果决定变流器的开关状态,去了PWM调制环节;再次讨论了采样频率以及加权系数这两个系统变量的取值对开关频率和电流畸变率所造成的影响;文章的最后,为了验证所提方法的有效性,在Matlab/Simulink仿真环境下进行实验,结果证实所提策略谐波电流跟踪性能良好
上传时间: 2022-06-22
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本文档描述了基于飞思卡尔电机控制专用的数字信号控制器MC56F8274S的三相交流感应电机矢量控制方案。三相交流感应电机因为其结构简单、工艺成熟、造价低廉、无电刷、维护简单、鲁棒性强等优点,被广泛应用于工业控制中。如水泵、风机、压缩机、制冷系统中。为了实现三相交流感应电机的调速,需要对电机提供电压幅值和频率可变的交流电,一般使用由数控开关逆变器构成的三相变频器。电机的控制算法大体分为两类,一类是标量控制,如被广泛应用的VF恒压频比控制。另一类被称为矢量控制或磁场定向控制(FOC),相对于标量控制,矢量控制全面提升了电机驱动性能,比如矢量控制实现了转矩和磁链的解耦控制、全转矩控制、效率更高且提高了系统的动态性能。基于飞思卡尔电机控制专用的数字信号控制器MC56F82748的三相交流感应电机矢量控制是一个面对客户和工业应用的设计方案。低成本和高可靠性是两个关键的考量指标。为了减小系统成本,我们采用了单电阻电流采样方案。为了减少系统对参数的依赖,我们使用了闭环的磁链估算方案,提升了系统稳定性和鲁棒性。本文档介绍了基本的电机控制理论,系统的设计理念,硬件设计、软件设计,包括FreeMASTER可视化软件工具。
上传时间: 2022-06-24
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GPIB为PC机与可编程仪器之间的连接系统定义了电气、机械、功能和软件特性。在自动测试领域中,GPIB通用接口是测试仪器常用的接口方式,具有一定的优势。通过GPIB组建自动测试系统方便且费用低廉。而GPIB控制芯片是自动测试系统中的关键芯片。目前,此类芯片只有国外少数公司生产,不仅价格昂贵,而且购买不便。因此,GPIB接口芯片的国产化、自主化对我国的自动测试产业具有重大的意义。本文通过对IEEE-488协议的理解与裁减,定义了一款包含具有讲者,听者,控者三个功能的GPIB接口控制规范。采用标准数字IC设计流程,对协议状态机化简后,进行了RTL级的Verilog编码设计,基于FPGA进行了原型验证。根据需要,对芯片的内部进行了时钟门控处理来降低功耗。采用芯片引脚复用和JTAG测试原理,对芯片内部增加了测试电路,方便了内部状态的测试,实现了可测试性设计。该芯片的工作时钟频率为8MHz,通过Synopsys的工具DC对源代码进行了综合;使用PT对设计进行了静态时序分析;采用Cadence公司的Silicon Ensemble对综合后的网表进行了版图设计,对芯片内部的电源网络和时钟树做了特殊处理,在国外的某5V0.5/m标准数字单元库下进行了mapping,芯片规模10万门左右,裸片面积为1.5mm×1.7mm。
上传时间: 2022-06-25
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矢量控制(FOC)基本原理一、基本概念1.1模型等效原则交流电机三相对称的静止绕组A、B、C,通以三相平衡的正弦电流时,所产生的合成磁动势是旋转磁动势F,它在空间呈正弦分布,以同步转速o1(即电流的角频率)顺着A-B-C的相序旋转。这样的物理模型如图1-1a所示。然而,旋转磁动势并不一定非要三相不可,单相除外,二相、三相、四相……等任意对称的多相绕组,通以平衡的多相电流,都能产生旋转磁动势,当然以两相最为简单。图1-1b中绘出了两相静止绕组a和β,它们在空间互差90°,通以时间上互差90°的两相平衡交流电流,也产生旋转磁动势F。再看图1-1c中的两个互相垂直的绕组M和T,通以直流电流in和i,产生合成磁动势F,如果让包含两个绕组在内的整个铁心以同步转速旋转,则磁动势F自然也随之旋转起来,成为旋转磁动势。把这个旋转磁动势的大小和转速也控制成与图1-1a一样,那么这三套绕组就等效了。
上传时间: 2022-06-30
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摘要:超声波焊接电源设备的频率跟踪速度和精度直接影响焊接质量。针对模拟锁相环频率跟踪慢、负载突变易失锁等缺点,研制一种基于FPGA控制的超声波焊接电源。简单介绍超声波焊接电源系统结构,着重分析电源控制系统的设计,并通过仿真软件对模块验证。最后,搭建超声波焊接实验平台,对相关数据进行测试记录,对数据加以分析并得出实验结果。
上传时间: 2022-07-12
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摘要:该系统基于扫频外差基本原理,以单片机和FPGA构成的最小系统为控制核心,可在任意指定频段内测量被测网络的幅频和相频特性并显示相应曲线。系统分DDS扫频信号源、被测网络、幅度和相位检测、控制模块及幅频、相频特性曲线显示等部分,在100Hz-100kHz范围内可自动步进测量被测网络的幅须特性和相频特性并自动设置频段范围,观察不同频段内网络的幅须特性和相须特性,并在示波器上同时显示幅须曲或和相须由线。关键词:扫频测试;现场可编程门降列(FPGA);频率特性;直接数字式须率合成(DDS)频率特性是网络的性能最直观反映。频率特性测试仪是测量网络的幅频特性和相频特性,并显示相应曲线的一种快速、方便、动态、直观的测量仪器,可广泛应用于电子工程领域。该测试仪以扫频外差为基本原理,并以单片机和FPGA构成的最小系统为控制核心,很好地完成对有源双T网络进行频率在100Hz~l00kHz范围内的幅频响应和相频响应特性的测试,并实现在通用数字示波器上同时显示幅频和相频响应特性曲线。
上传时间: 2022-07-23
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先进PID控制MATLAB仿真
上传时间: 2013-05-15
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MATLAB语言与自动控制系统设计
上传时间: 2013-05-15
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电视墙显示及控制技术
上传时间: 2013-04-15
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