一种可动态调压的DSP电源管理系统设计

DSP因其优秀的计算性能被广泛应用于诸多电子系统中,而DSP运行速度的提升带来了高动态功耗。使用多电源轨分别对DSP的不同模块供电,并适时调节电源轨电压可以有效地降低DSP的功耗。本文设计了一种可动态调节电源电压、多电源轨的DSP电源管理系统,使用软硬件结合方式进行实现与验证。该系统基于降压型DC-DC变换器和LDO芯片组成多电源轨电路,增加微控制器MCU和数模转换ADC芯片以实现对电源的编程控制。系统用MCU控制并监测电源轨的状态,借助ADC芯片输出模拟电位,实现对多电源轨系统的动态调压、启动时序控制、输出监测。验证电路实测显示该电源管理系统可利用微控制器对10余路电源轨进行编程调压管理。

一个基于资源操作的强实时动态调压算法

动态调压算法能够降低系统功耗,可用来降低CPU发热量、延长电池供电系统的工作时间.然而,现有动态调压算法均不允许进程进行资源操作(申请或释放资源),这在实际应用中是难以满足的.因此,现有算法不便于实际应用.本文提出了一种新的强实时动态调压算法.该算法允许进程进行资源操作,并且功耗低于现有算法;该算法还能避免死锁.该算法易于应用到实际系统中.

CPU频率对电池的影响以及对动态调压算法的改进

对电池供电的嵌入式系统来说,电池工作时间是重要的指标.利用动态调压算法对CPU频率进行调度,可以延长电池工作时间.然而,目前尚没有通用的方法对CPU频率和电池之间的关系进行深入研究,这导致动态调压算法不能最大限度地延长电池工作时间.本文提出一种新方法来研究CPU频率对电池的影响,其结论具有通用性,并得到实验的验证.利用这个结论,本文对动态调压算法进行了优化,使之更适于电池供电系统.

动态调压兼故障限流装置技术方案及功能特性

为了优化配电系统的电压特性及功率因数,降低短路电流水平,提升系统运行的安全性、经济性,采用快速机械开关与晶闸管阀协调控制输出电抗的方法,构建动态调压兼故障限流装置的电路方案,将分级调节结合柔性调节的方法引入到一体化多目标控制策略中,实现母线电压调节、功率因数优化及故障电流限制等功能。在PSCAD-EMTDC环境下搭建了测试系统、动态调压兼故障限流装置及其控制策略的仿真模型,仿真分析了在配电网多种运行场景下装置的输出特性。结果表明装置实现了预定的设计功能,响应准确、快速。

基于压电负载的动态无级调压控制电路实现

压电陶瓷负载通过逆压电效应原理来工作,负载的驱动电压往往采用交流输出。通过改变交流输出的电压幅值,可以实现基于压电陶瓷的悬臂梁的摆动幅度控制,往往用于扰流、主动散热等工程领域。调幅控制若采用模拟挡位控制,会存在切换电流应力大,可选的摆幅有限,且成本较高。提出一种虚拟隔离的数字控制PWM占空比调节方法,通过控制母线电压反馈环路的电流大小,实现输出电压的无级调节,也解决了切换时电流应力大的问题。该方案实现了在12 V输入电压时,交流输出电压峰峰值可以在12 V~430 V之间任意动态可调,成本较低,同时也对整体转换效率进行了分析。

热动力试验系统温度压力动态调节方法研究

针对现有大型热动力试验系统动态性能不足的问题,提出了一种动态调温调压的热动力试验系统;建立了其温度、压力动态关系的数学模型,并在SIMULINK中实现了压力温度动态变化的数值仿真;讨论了该系统温度、压力的调节能力及限制因素,并分析了二者调节的相互影响。模拟结果表明,该热动力试验系统不仅能够实现温度、压力的大跨度快速调节,还能实现二者的定斜率调节。

基于机器学习的处理器电源管理方法研究

深入分析处理器电源管理方法后,将机器学习的思想应用到电源管理方法中。以树莓派4开发板为实验平台,比较传统动态调频调压技术与基于随机森林的动态调频调压技术在功耗和温度方面的性能表现。实验结果显示,基于随机森林的技术在不同负载下相较于传统技术表现出更为优越的功耗和温度控制特性。该技术在实验中取得显著的效果,为处理器电源管理领域的性能优化提供了新的视角和方法。

火电厂异步电机启动电压降落抑制

火电厂大功率异步电机采用全压启动时,启动电流较大,造成电压降落,影响火电厂辅助设备正常运行。为解决高压异步电机启动电压降落的问题,文章采用实时动态调压器,并通过MATLAB建立仿真模型,仿真结果证明此方法能有效抑制高压电机引起的母线电压跌落。

基于新型铁心控制的配电系统串联补偿故障限流装置的仿真分析

为动态调整配电网电压,并在故障时降低短路电流水平,分析了基于铁心控制的串联补偿限流装置。该装置由固定电容、旁路断路器、氧化锌限压电阻、直流励磁铁心磁控电抗器构成。正常运行时,装置工作于串联补偿状态;故障时,迅速切换到限流模式运行,有效限制短路电流。该装置由传统晶闸管控制的串补设备改进而来,具有输出谐波小、控制简单的特性。通过Jmag和Matlab/Simulink软件对系统进行了仿真分析,仿真结果验证了该装置设计方案的可行性。

基于DSP的游梁式抽油机变频控制系统

针对目前油田普遍使用的游梁式抽油机的驱动电机运行过程中功率因数和效率较低的问题,基于带补偿的恒转矩控制技术,研究开发了一种基于TMS320LF2407A高性能DSP的变频控制系统,通过对定子电压的实时最优控制,提高了电机的功率因数,使运行效率最佳;介绍了系统的外围设备,给出了系统的软件控制思路,实际运行结果表明,该控制系统运行稳定可靠,精确度和稳定性均达到了设计要求。

固态硬盘及其主控的低功耗设计方法研究

固态硬盘功耗不仅引起发热导致耗电上升、散热设计方案复杂化,高温也导致介质颗粒的可靠性下降。采用低功耗设计不仅能使其支撑更长的待机时间,而且能显著降低整体拥有成本(TCO),提升NAND FLASH介质颗粒的可靠性和使用寿命。本文对固态硬盘及其主控的低功耗设计方案进行了研究,最后通过实验给出了采用本方案的固态硬盘功耗指标数据。实验结果显示,综合运用一系列低功耗设计方法的方案能显著地降低固态硬盘的动态功耗及待机功耗。

基于系统管理核的龙芯睿频方法

针对龙芯处理器调节自身电压会影响CPU负载的正常运行,导致处理器无法运行在高压下进而影响高频的稳定运行问题,提出一种基于系统管理核(system management controller,SMC)的睿频方法,充分利用系统管理核实时监测并动态调节处理器核的电压和频率.同时,为保证系统管理核程序运行的实时性以及其与处理器核之间的快速通信,在其系统程序中搭载RT-Thread实时操作系统并设计“Service Request”核间通信协议;结合动态调频调压模块和自动化温度控制模块,实现系统管理核对处理器核频率、电压与温度的统一管理.龙芯3A4000处理器的实验数据表明,该方法有效且可靠,处理器在整体功耗增加了25.5%的情况下,综合性能提升最高可达34.2%.

苦荞麦非热脱壳机试验研制

为克服传统的熟化脱壳工艺中热处理造成苦荞麦营养损失严重的问题,基于对苦荞麦结构特性和现存脱壳机缺点的分析,提出苦荞麦动态调压磨削非热脱壳方法,并研制了脱壳机。该机具有脱壳室压力动态调整机构。通过单因素试验,明确了影响因素的取值范围,在此基础上采用二次正交旋转组合试验分别建立了脱壳率和整仁率与各因素的回归模型。采用多指标优化,确定的最佳参数组合为:磨削间隙2.6mm,磨削气囊压强22.3kPa,揉搓间隙4.0mm,揉搓气囊压强5.1kPa,主轴转速470r/min。在最优参数组合条件下进行验证试验结果表明,整仁率为31.8%,脱壳率为88.1%。脱壳效果不理想的主要原因是脱壳室压力动态调整机构不灵活。