双芯移相变压器在主动配电网电压和潮流调控中的应用分析

双芯移相变压器可以有效控制线路电压和潮流,优化潮流分布,提高电网电能质量。针对分布式电源的高比例接入造成的主动配电网电压波动和偏差问题,以及对潮流大小、方向和均衡度的影响,文章研究了双芯移相变压器的拓扑结构和工作原理;然后分析了串联变压器和励磁变压器的具体结构和作用,梳理了移相变压器分别应用于电压调节和潮流控制时的档位控制策略;最后基于MATLAB/Simulink建立了详细的仿真模型,研究了双芯移相变压器的电压调节效果,并对双线路并联、两路电源并联供电、多路电源并联供电三种应用场景下的潮流控制效果作了比较。仿真结果表明,双芯移相变压器可以在有限的档位内将线路电压控制在允许范围;与双线路并联、多路电源并联供电应用场景相比,两路电源并联供电时的潮流均衡效果最好,潮流偏差最小,本研究为双芯移相变压器的广泛应用提供了参考。

基于双核控制器的有轨电车制动信号切换智能控制方法

[目的]由于有轨电车制动信号切换需要充分考虑交通路口间距以及交通流量实际情况,导致控制效果难以得到保障,为此,提出基于双核控制器的有轨电车制动信号切换智能控制方法。[方法]将STMicroe1ectronics STM 32双核多协议无线微控制器作为具体的中心装置,在DMA(直接内存访问)控制器的3个通道分别设置了3个不同的动作,同时以时间步t为基准,对制动信号的相位控制调整矩阵进行多维设置,构建制动信号动作空间。以当前有轨电车信号的状态为基础,从动作价值的角度定义切换制动信号的确定性梯度参数,利用STM32无线MCU(微控制单元)对反馈动作的价值损失与反馈动作的价值奖励进行训练,计算切换制动信号的确定性梯度参数,作为制动信号切换控制基准。搭建仿真测试环境,设置对照组进行对比测试,验证控制方法的性能。[结果及结论]基于双核控制器的有轨电车制动信号切换智能控制方法控制延迟始终稳定在0.4 s以内,制动信号(红灯)的实际执行时长与设置时长的偏差稳定在0.04 s以内,等待队列长度始终低于对照组,在实时性、准确性及可靠性等方面优于对照组,能提高有轨电车的运行效率和安全性。

NNBI射频功率源输出功率控制系统设计

设计了一种改进型射频功率源输出功率控制系统,解决了现有射频功率源使用中存在的输出功率稳定性与控制精度不足等问题,预期将应用于中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)负离子源中性束系统(Negative Ion Based Neutral Beam Injection System,NNBI)。采用ARM+CPLD双核设计的软、硬件分离控制结构,保障输出功率控制算法运行效率;采用数字化信号控制方法,实现输出功率的高精度控制;通过精确采样射频功率源实际输出功率和闭环功率控制方法设计,实现输出功率的高稳定性控制。对射频功率源样机进行输出功率控制系统模拟负载测试,结果表明:在额定输出功率为50 kW时,输出功率的控制精度高于0.1%、稳定性波动小于0.5%、人机交互软件功能完善。该方案预期可以搭配阻抗匹配网络满足CFETR NNBI射频功率源对输出功率控制的性能要求。

基于APSoC冗余智能控制驱动平台研制

针对三冗余机电静压伺服系统的研制需求,设计了基于双核全可编程片上系统(All Programmable System on Chip,APSoC)技术的多总线三冗余伺服控制驱动器。通过数字总线实现子控制驱动模块之间信息共享,采用IP核技术实现硬件加速、多电机高速并行控制;通过试验验证多电机控制的同步性能和测量细节全还原技术;采用多种温度、压力传感器、过流保护电路等构建伺服系统健康网络体系,结合余度表决和故障切除逻辑搭建了三冗余控制驱动平台,对多任务的不同实时性需求分配任务等级,双核协同工作,研制的产品实物通过了系统验证。

基于双核AM2732芯片的分布式小水电控制器设计

在构建新型电力系统背景下,传统的分散式小水电控制器难以满足分布式小水电的建设需求。本文设计了一款基于ARM+DSP双核异构芯片AM2732的分布式小水电控制器,利用ARM实现小水电控制管理、快速的网络传输和传输信息的完整性认证,利用DSP实现小水电数据采集和分析处理。阐述了分布式小水电控制器总体设计以及软硬件结构,并重点描述了双核信息交互、基于国密算法的远程通信完整性认证两项关键技术。现场应用表明,所设计的控制器不仅具有良好的小水电调控和通信功能,而且还可以支撑分布式小水电微电网的发展需求。

宽带低相噪双核压控振荡器

基于同相耦合拓扑结构,分析并设计了一款双核压控振荡器(VCO)。该电路通过将两个相同VCO核的输出同相相连,实现了在不降低谐振腔Q值和输出信号幅度的前提下,将谐振腔的有效电感值减小一半,从而降低了输出信号的相位噪声。该芯片采用TPS 65 nm RFSOI CMOS工艺制造,包括焊盘在内的芯片面积为1.04 mm~2。测试结果表明,该VCO可以在8.600~12.148 GHz (34.2%)的宽频带范围内连续工作,并在8.841 GHz处测试的相位噪声为-108.63 dBc/Hz@1 MHz。当电源电压为1.2 V且不考虑测试缓冲器时,该双核VCO消耗电流为9.2~11.1 m A,对应含调谐范围的优值(FOM_T)为-183.39~-187.13 d Bc/Hz。

基于DSP28335双核飞控计算机的实现

针对无人机(UAV)飞控计算机的接口丰富、浮点运算效率高、可靠性高等要求,设计了一种基于双TMS320F28335(简称DSP28335)架构设计的无人机飞控计算机,一核专用于导航信息的解算和传感器信息的综合处理,另一核专用于控制律解算和机载任务管理。借助此双CPU架构,实现了飞控计算机强大的运算与信息处理能力,以及丰富的片上资源,并且电路结构简化,CPU降额使用,系统可靠性高。该双核飞控计算机被成功应用于某微型测姿系统的组合导航信息采集处理及Kalman滤波算法的姿态漂移校正。

基于双核dsPIC的氢燃料电池控制系统设计

基于双核数字信号控制器dsPIC33CH512MP508芯片,完成了质子交换膜氢燃料电池控制系统的软硬件设计,分别设计了主内核燃料电池堆控制电路和从内核膜电极单体电压检测电路,并采用芯片内置的主从接口MSI模块,实现了主从内核之间的膜电极单体电压检测数据通讯功能。

大型展览建筑的智能化系统设计要点与分析

针对大型展览建筑展厅、多功能厅、宴会厅、酒店、商业等使用功能的多样性、灵活性等需求,以重庆国际博览中心为例,逐一介绍大型展览建筑智能化系统各子系统:信息设施系统、建筑设施监控系统、安全防范系统、智能化集成系统等的功能、特性和结构框架等。

混合动力汽车信息集成控制网络研究

针对混合动力汽车控制系统的通信需求和控制策略,提出了一种基于CAN总线的分布式信息集成控制网络的拓扑结构。采用飞思卡尔HCS12系列双核微处理器开发了用于传感信号采集和总线数据收发的信息集成模块;设计了CAN总线应用层协议,研究了协议中优先级分配、单帧与多帧标识、数据长度与帧编号等机制;采用RMA方法对所设计的总线控制网络的负载率、实时性进行分析。台架试验测试结果表明,该信息集成控制网络综合性能良好,能够满足混合动力汽车控制系统的要求。

基于双核数字信号处理器的人脸识别门禁系统

为了解决传统的人脸识别门禁系统稳定性差、处理速度低的问题,提出了基于双核数字信号处理器(DSP)的人脸识别门禁系统设计方案,研究了系统的结构组成和软件实现技术,利用双核技术和代码优化技术提高识别速度。实验结果表明,系统稳定性好,识别率高,识别速度较快,有较好的实用效果。

基于FPGA的实时视频处理平台设计

为了能够实时地采集、处理、显示视频,设计并实现了一种基于双PowerPC硬核架构的实时视频处理平台;用硬件实现视频的预处理算法,并以用户IP核的形式添加到硬件系统中,上层的视频处理软件程序则直接从存储器中调用预处理后的图像数据;重点介绍了在FPGA上构建双PowerPC硬核架构的硬件系统;采用乒乓控制算法缓存一行图像数据;用DMA的方式将图像数据保存在存储器中;以边缘检测作为视频预处理算法的一个实例,在平台上实现,实验结果表明,用本平台实现仅需40ms;本平台能够实时处理视频,具有较高的实用价值。

双核嵌入式磨料水射流机床控制系统设计研究

在分析高压磨料水射流机床的工作原理的基础上,研究了基于SPEAr600的双核嵌入式磨料水射流机床控制系统设计。具体内容包含双核CPU的选取,双核系统硬件结构框图以及基于SPEAr600双核CPU设计的高压磨料水射流机床数控系统结构,并详细介绍了数控系统的软件层次结构和功能模块。新的双核设计大大提高了数控系统的性能,而且很大幅度上降低了成本和功耗,可以借鉴用于其他双核或多核数控系统设计。

基于双控制核心的光伏储能管理系统

储能的加入是光伏发电的必然趋势,可以解决光伏发电过程中的供电不平衡问题。该文设计了一款基于"DSP+R5F21"双控制核心的高效率光伏储能管理系统。首先介绍了该系统的主电路设计,分别对光伏并网以及电池充放电主电路加以介绍。其次,介绍了储能系统的工作模式。最后分别测试了系统并网模式和离网模式下的工作性能和效率。实验结果表明,所设计的光伏储能管理系统具有实用意义。

超宽带压控振荡器电路的设计

基于多频段一体化通信、雷达无线电跳频通信以及短波通信系统对低噪声、大带宽等性能的需求,提出了一种低相噪、低功耗、片上面积小、超宽带的压控振荡器电路结构。双核VCO的结构覆盖了12GHz-24GHz的超宽带正交频率输出范围,采用CMOS工艺库进行了设计仿真和版图设计,版图设计面积为0.4mm×0.65 mm。仿真结果表明,宽带压控振荡器在TT工艺角下的调谐频率能覆盖11.79~25.15GHz的超宽范围,24GHz工作频率下,1MHz频偏处相位噪声能达到-100dBc/Hz,且电路总功耗不超过33mW。

基于ARM Cortex系的视觉导航AGV双核控制器设计

为了实现视觉导航AGV的有效地实时控制,一方面需要高性能的运算处理器快速运行图像处理算法和路径跟踪算法,另一方面需要可靠的微控制器实现多样化的传感器信号采集及电机控制等低层行为。对此设计了基于ARM Cortex-A8和M3系列SoC的车载双核控制器。首先进行了操舵型AGV的机电系统分析,其次针对AGV的控制器功能需求分别进行了控制器的硬件设计和软件设计,其中使用了层次化的硬软件设计模型,并对主要功能程序模块进行了详细说明。最后在自主研制的AGV平台Anrot-I上进行了控制器的实验,通过对实际路径跟踪的数据图表分析,验证了该控制器能够同时运行图像处理算法和路径跟踪算法,并对AGV机电系统进行实时控制。实验结果显示,该控制器在性能和结构上的有效性。

基于双核结构的CAN总线低压智能断路器的设计与实现

CAN总线是现代工业控制局域网中应用最广泛的标准总线,传统的单核结构低压断路器的系统数据处理能力差,导致高速数据通信容易出现数据帧丢失问题。基于ARM+FPGA的双核结构设计了一种带监控功能的CAN总线低压智能断路器,采用专用处理器FPGA通过CAN总线对电源电路、电源转换电路和采样电路进行数据处理与实时监控,从而保障高速数据传输的准确性与安全性。

启明星Ⅱ号双堆芯零功率实验装置仪控系统设计

启明星Ⅱ号双堆芯零功率实验装置是重金属冷却反应堆工程化设计及新型核能系统集成研发的综合性实验平台,包含水堆和铅堆两个堆芯。基于该装置的特点设计了启明星Ⅱ号双堆芯零功率实验装置仪控系统,对水堆和铅堆两个堆芯的运行实施监测、控制和保护功能。本文介绍了该仪控系统的组成及功能。

实时视频压缩系统控制架构的设计与实现

一个可以保证系统控制开销很小的控制架构对于实现实时视频压缩系统来说很重要。从提高处理器外设与内核并行性的角度,分析了乒乓缓冲流水线机制系统的问题所在,提出了一种基于双核DSP查询控制的乒乓缓冲机制流水线的视频压缩系统控制架构,并结合ADSP-BF561的特点实现了基于H.264标准的实时编码系统。经测试,此控制架构可以有效减少编码时间、降低系统丢帧率,提高了系统的工作效率,满足了无人机视频压缩系统的实时性和可靠性要求。

DSP+MCU双核控制的脉冲MIG焊数字化控制系统

数字化焊接电源控制系统的发展经历了从单个MCU控制到双MCU控制,再到DSP+MCU双核控制,尤其是数字信号处理器DSP在电源中的广泛应用,使得焊机控制精度更高、输出更具柔性化、系统稳定性更好,使焊接电源的整体性能不断提升。设计的脉冲MIG焊机数字控制系统就采用DSP(TMS320F2812)和MCU(STC89C58RD+)双核控制,可实现脉冲和非脉冲MIG焊,并且脉冲焊时具有一元化调节功能。