基于DCS-惯性权重组合的柔性机械臂运动轨迹控制系统研究

为了有效调控机械臂运动幅度,避免柔性机械臂实际运动轨迹与目标轨迹发生较大的偏差,设计一种基于分散控制系统(DCS)-惯性权重组合的柔性机械臂运动轨迹控制系统,它是一个集合了计算机、通信、显示和控制的计算机系统,该系统由过程控制和过程监控。通过DCS算法控制监测对象行为幅度并计算柔性机械臂惯性权重,利用DCS-惯性权重组合求解素数控制指标的具体数值,实现了对柔性机械臂运动轨迹控制系统的软件设计。实验结果表明,DCS-惯性权重组合算法作用下的机械臂末端坐标在横轴、纵轴、空间轴方向上的运动幅值均可以被控制在10个单位长度之内,并且在0.52 s内进入机械臂运动轨迹最佳控制状态,运动轨迹差值最大仅为0.01 rad,验证了该系统具备可行性和有效性。

高压断路器操动机构驱动电机及其控制技术研究

高压断路器操动机构用电机驱动提高了断路器运行的可靠性与可控性,因此设计了一套适用于126 kV真空断路器的电机操动机构。基于操动机构动力学分析结果确定驱动电机转矩、转速要求,提出一种有限转角永磁无刷电机设计方案,研制样机进行联机试验完成动作要求检验。在此基础上,设计分段转矩控制策略,结合驱动电机输出转矩需求将操动机构的运动过程分为4个阶段,从降低触头碰撞、避免预击穿现象发生、提高断路器工作可靠性角度对各阶段电机输出转矩进行动态调节。结果表明:所研制的驱动电机配合分段转矩控制策略,在保证灭弧室对操动机构动作时间、动作速度要求的前提下,实现了操动机构的运动过程优化和工作可靠性提高,促进了断路器智能化操作进程。

半导体激光器驱动器的SPICE仿真及其在气体传感系统的应用

为了提高激光器的工作可靠性和稳定性,借助TINA-SPICE软件对其驱动电路进行辅助设计,并通过电调制和光电检测系统实验检验设计效果。对驱动器的恒流输出电路的幅频特性和瞬态响应进行仿真,预测潜在的电流振荡现象,并提出一种用于补偿环路增益的易用方案。通过对比补偿前后的仿真曲线,验证了该方案的可行性。在此基础上,以STM32H743作为中央处理核心,通过触摸屏图形化设置和监测驱动电流参数,从而调度激光器驱动电路的运行。在296 K环境温度下,利用该电路进行半导体激光器电调制特性实验,通过拟合波长与电流得到调制系数为0.045 cm-1/mA。进一步地,将该控制器引入基于红外光谱吸收技术的气体传感系统,完成了对甲烷气体的定量分析。分析结果表明,所设计的电路能稳定地驱动激光器并实现对波长的精准调制,获得的气体传感系统的检测下限低于8 ppm。

煤矿氧气检测高精度VCSEL驱动及温控电路设计

为解决当前常用煤矿氧气检测仪器易受交叉气体干扰且功耗大的问题,基于GD32F303RCT6微控制器和ADN8834热电冷却控制器,设计了一种软启动开关电路控制的垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity Surface-emitting Laser,VCSEL)高精度驱动及温控电路。驱动电路中,高频正弦波信号和低频锯齿波信号叠加的二进制数据由微控制器产生,经信号发生电路、电压电流转换电路转化成VCSEL高精度驱动电流信号;温控电路中,设计基于比例积分微分(Proportional Integral Differential,PID)补偿电路和数模转换控制器(Digital to Analog Converter,DAC)目标温度控制电路实现激光器温度自动调节。测试结果表明:驱动电路的电流输出区间为0.680~1.360 mA;锯齿波频率误差小于0.5%,正弦波频率误差小于0.1%;氧气吸收峰扫描精度高达0.07 pm,对应电流扫描精度为0.12μA;温控电路的温度控制精度为±0.012℃。满足了可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)煤矿氧气检测应用需求。

VGA TFT LCD的驱动电路设计

介绍了VGA TFT LCD驱动电路的设计思想、 所使用的行反转驱动方法及其优点、 数据驱动器的工作原理和灰度级实现方法以及扫描驱动器的工作原理。 详细地分析和计算了公共电极驱动Vcom调节方法， 并有效地解决了由于TFT寄生电容引起的电压跳变而导致的图像闪烁问题。

TFT-LCD周边驱动电路集成化设计

根据N沟道和P沟道多晶硅薄膜晶体管(poly SiTFT)的特性,使用Orcad作为辅助工具,设计了应用于132(RGB)×176TFT LCD的栅驱动电路和数据驱动电路。依据132RGB×176TFT LCD的参数对电路进行了模拟,实现了小尺寸液晶屏的p SiTFT周边集成驱动电路的设计。

应用LCD驱动芯片实现OLED驱动电路设计

基于OLED的应用对AM-LCD和AM-OLED的驱动原理进行了深入的阐述,并结合理论进行TFT-LCD芯片的改进设计,将其应用到AM-OLED的驱动电路当中。对基于现有TFT-LCD驱动芯片在OLED驱动电路中的改进应用具有一定的参考价值。

新能源汽车电机驱动控制系统设计及仿真分析

本文主要探究了新能源汽车电机驱动控制系统的设计方案,并对电机转速进行了仿真实验。该系统使用STM32芯片,通过处理转子的位置、转速等信息,将设定转速与实际转速的偏差作为控制器的输入量,利用输出信号改变电机电压,进而实现对电机转速和转矩的控制,使实际转速实时跟踪设计转速。从仿真结果来看,实际转速与设计转速的误差维持在±5%以内,电机转速稳定,符合设计预期。

便携式心电听诊仪中MSP430与LCD的接口设计

MSP430 MCU是美国TI公司设计生产的16位微处理器,它具有超低功耗,指令简单丰富,功能强大等优点,广泛应用于便携式仪器仪表中。本文主要讨论其中MSP430F149单片微机同HD61202液晶控制驱动器128X64点阵LCD的接口设计以及图形汉字的显示。

模拟换流阀长期运行工况的高压大功率晶闸管电热联合老化系统研制

近年来国内多个直流换流站发生严重事故,经调查发现事故起因多为长时间运行的换流阀晶闸管发生不同程度的老化甚至绝缘能力丧失。掌握晶闸管参数退化规律是开展晶闸管运维监测、预防此类事故继续发生的基础。因此为了深入了解换流阀晶闸管老化过程中特性参数退化规律与老化机理,首先需要搭建试验所需的模拟换流阀运行过程的晶闸管老化试验装置。文中首先分析了换流阀晶闸管的实际运行工况,并基于此设计了晶闸管电热联合老化主电路,接着对电路中涉及到的控制单元,包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的驱动电路与晶闸管的触发电路进行设计与搭建,并基于晶闸管的实际运行工况设计了晶闸管结温控制系统。为了获得晶闸管老化过程中特性参数的退化规律,设计了晶闸管漏电流在线监测系统与反向恢复离线测量系统。经过检验,各个模块以及主电路均能够保持长期稳定运行,为换流阀晶闸管的老化试验打下了良好基础。

功率MOSFET在永磁同步电机控制中的影响和分析

在现代雷达控制系统中,伺服系统的转速稳定性和定点精度,直接影响到最终成像品质。文中针对伺服系统常用的永磁同步电机控制器中的功率器件金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)展开研究,主要分析了MOSFET的米勒效应,介绍了MOSFET的电路模型和开通过程,分析了米勒平台电压的振荡原因和米勒效应对驱动电路的危害,并设计两种优化电路来抑制米勒效应。理论分析和实验结果表明,经过改进的驱动电路有效抑制了米勒效应产生的栅源脉冲电压尖峰。所设计电路已应用于20 kHz/1 kW永磁同步电机驱动器,有效提升了雷达伺服系统的环境适应性和稳定性。

用于LCD测试系统的程控驱动器设计

为了制作一款用于LCD测试系统的程控驱动器,采用基于嵌入式系统ARM7实现程序控制,内建DC/DC升压电路和DC/AC转换电路,以提供直流电源和产生驱动脉冲信号,电源内建/外接可选,其信号输出端按一定时序产生特定的连续脉冲,供给LCD屏的行列电极作驱动源,从而使被选行与被选列交叉位置上的液晶像素或笔段在电场作用下呈现显示状态(遮光或透光)。该系统输出的工作电压峰值、频率、占空比均可调,是一款低功耗、低输出阻抗的LCD程控驱动器。

基于数字测试系统的LCD控制驱动电路测试方法

随着液晶显示器在日常生活中得到越来越广泛的应用,其核心部件——LCD控制驱动电路的品种及需求量也日益增多。通常情况下,对LCD控制驱动电路的测试是在LCD电路专用测试系统上完成的,但因其价格昂贵,使得测试成本也相应地大幅抬高,成为制约LCD控制驱动电路批量生产的瓶颈。文章针对上述原因,提出了一种基于数字测试系统的LCD控制驱动电路的测试方法,以便低成本、高品质地实现LCD控制驱动电路的测试。同时针对LCD控制驱动电路的特点,结合实践经验介绍了一些LCD控制驱动电路的测试技巧。

泵阀并联驱动回路位置压力复合控制策略研究

电液伺服系统的实际应用场合需要同时控制位置和压力,如滚切剪、矫直机、液压机等成型机械。传统阀控系统响应快、精度高,能效低,传统泵控系统响应慢、精度低,能效高。本文将兼顾性能和效能的泵阀并联驱动回路应用于位置压力复合控制系统,针对位置控制和压力控制切换过程中存在冲击现象,提出一种阻抗控制方案,该方案以位置控制为内环、以压力控制为外环。仿真表明该方案消除了位置和压力切换过程的冲击,实现了位置和压力的同时控制,在不同负载下,对于不同期望压力与期望位置,均有良好的控制性能。

LCD驱动器RA8816接口及编程方法

LCD驱动器RA8816支持多种控制接口,并且将中文字库、点阵LCD驱动、键盘扫描电路和通用IO口等多种实用的外围电路集成在单颗芯片内部。利用RA8816构成的人机交互系统,软、硬件设计得到极大的简化,不仅更容易控制,而且还能降低系统成本,是构成微机控制系统人机交互的理想方案。文中全面介绍了RA8816的硬件配置方法及关键的控制程序。

用于TDLAS气体检测的DFB激光器驱动电路设计

分布反馈(DFB)激光器作为可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的常用光源之一,在实际应用中应当同时对驱动电流和温度进行控制,以减小出光质量对气体浓度检测结果的影响。为了解决上述问题,文中设计一种高精度激光器驱动电路。由STM32F103RCT6控制AD9834和DAC8560分别产生正弦波和锯齿波信号,对两个信号输入至OP27GS构成的信号叠加电路进行叠加后,输出至由OP27GS、AD8065和IRF520场效应管组成的具有限流功能的压控恒流源电路,将电压信号转变为激光器的驱动电流;同时采用MAX1978温控芯片对激光器进行温度控制。实际测试结果表明,压控恒流源输出电流的最大误差为0.1%,DFB激光器的温度稳定度为0.072%,温度控制精度优于0.01℃。使用3000 ppm的甲烷标准气体进行吸收测试,通过示波器检测光电探测器和锁相放大器的输出波形,可得到稳定的吸收峰和二次谐波,说明所设计电路满足TDLAS检测技术对于DFB激光器驱动的要求。

LCD液晶显示器驱动设计及显示动态曲线的实现

分别阐述基于51系列单片机的LCD液晶显示器的直接访问方式和间接控制方式的接口电路设计方法;通过对比这2种方式的通用子程序的设计介绍实现LCD液晶显示器驱动程序的设计方法;详细分析LCD液晶显示器对应于显示点阵结构的RAM地址分布情况,重点探讨显示动态曲线的实现方法。

地铁车辆高速断路器驱动电路故障分析及优化方法

高速断路器是地铁车辆牵引系统中重要的组成部分,其驱动控制电路的可靠性直接关系到车辆运行安全。针对某城市地铁4号线高速断路器控制驱动电路故障事件,搭建测试平台进行故障模拟测试,分析故障原因,得出高速断路器驱动控制电路器件选型方法,并且通过试验对该方法进行验证,通过试验验证,采用该方法选择的驱动控制电路器件可以满足实际工况使用要求。

Allura XPer FD20型数字减影血管造影设备结构原理分析及故障维修

掌握数字减影血管造影(DSA)设备结构和工作原理是医学工程师开展日常维护维修管理的重要前提。通过分析X射线源、机械驱动、主机控制和图像输出等DSA设备的结构组成和部件功能,依据朗伯比尔定律阐述减影成像的工作过程,总结DSA图像质量的影响因素。同时,以Allura XPer FD20型DSA设备为例,对临床使用发生的检查床、机架和温度控制故障案例进行分析,对设备硬件结构和电路模块分别进行故障排查和处理,及时解决设备故障报警信息,以保障设备运行质量,提高故障维修效率。

LCD字符模块设计研究与制造

本文主要介绍LCD字符（16位1行点阵）模块设计、功能及制造。