基于DP83640的秒脉冲移相器设计与实现

使用DP83640 IEEE 1588精密时间协议(PTP)收发芯片设计实现了一款秒脉冲精密移相器,它能与外部的标准秒脉冲(1 PPS)进行同步并进行精密相位微调,可应用于高精度相位微跃器。秒脉冲移相器采用DP83640芯片进行级联实现秒脉冲精密移相:利用ARM微处理器控制第二级DP83640实现与外部标准秒脉冲的相位粗调,控制第一级DP83640实现相位微调。相位调整时将外部输入的相位偏移量换算为8 ns整周期倍数的相位粗调值,以及不同时间长度档位的相位微调值,分别写入第二级和第一级DP83640共同实现高精度相位微跃。由于硬件电路特性和器件综合噪声的影响,经测试平均相位微跃准确度可以达到0.1 fs。

参考信号频率自调整的锁定放大器的设计应用

根据仪器用于野外,环境恶劣、工作电压不稳定及近红外光谱信号的特点,对传统的锁定放大电路进行改进,设计了实用的参考信号频率自调整的锁定放大电路,采用锁相技术使参考信号频率自调整保持与被测信号频率相位一致,并采用同步累积技术进一步提高信噪比,从而精确地从噪声中提取出光谱信号,达到了良好效果。

改善莫尔条纹细分精度的硬件实现

介绍光电轴角编码器的数据处理装置中乘法倍频电路 (模拟乘法器MLT0 4 )和相位调整电路的实现 ,实验证明 ,采用四象限模拟乘法器对精码信号乘法倍频 ,经过倍频后的信号斜率增大 ,整个细分周期内误差变小 ,倍频方法在理论上不含高次谐波 ,可以提高莫尔条纹的高倍软件细分的细分精度。

感应耦合电能传输系统输出功率调节方法

高效调节输出功率是感应耦合电能传输系统的关键问题之一。文章分析了调幅、调频、移相以及能量注入控制四种基本功率调节方法的工作原理及其特征。根据移相控制改变逆变器移相角调节输出功率的特点,提出了一种新型基于谐波的移相控制功率调节方法,推导了从基波切换为各次谐波的移相角以及各次谐波工作下合理的移相角范围。该方法采用谐波替代基波传递功率,在输出同样功率情况下可降低器件开关频率。本文以3次谐波为例,通过实验验证了新型功率调节方法的有效性。

基于DSP2812的软件锁相

软件锁相技术具有数字控制的一切优点。研究了基于DSP2812芯片的3种软件锁相方法,即指针归零法、先调频后调相法、调频调相同时进行法。针对这3种方法的适用范围、所用DSP资源、锁相速度等方面分别进行了分析比较。实验结果证明,同时调频调相是一种锁相速度相对较快,适用范围较广且有效的软件锁相方法。

基于FPGA的全数字化PWM系统的研制

鉴于数字化时代电力电子技术采用数字控制表现出更多优势,研制了基于FPGA的全数字化PWM系统。通过FPGA设计实现的数字PWM系统适用于开关电源的半桥,全桥及推挽等电路,同时在同一块FPGA上还设计了SPWM电路,用于开关电源的逆变驱动,数字PWM系统可在不改变硬件的条件下很容易的实现频率等参数的修改。最后通过单相全桥逆变电路和Buck电路进行了系统测试,证明了方案的可行性及优势。

频率域感应式磁传感器信号调理电路研究

感应式磁传感器在地球物理电磁法勘探中已得到广泛应用,国内多家单位已开展感应式磁传感器的研制工作。这里首先介绍了感应式磁传感器的原理,然后对其信号调理电路(开环式和闭环式电路)进行了分析,综合二者的优点设计了信号调理电路,并研制出相应的磁传感器。最后通过野外对比试验,验证了所研制的磁传感器的有效性,该设计为感应式磁传感器地研制提供了很好地技术支撑。

OFDM系统降低峰均功率比的研究

正交频分复用技术非常适合高速通信系统,但却存在着高峰均比问题。部分传输序列法因其灵活有效的降低OFDM系统的峰均功率比而被广泛的研究。对以前技术研究之后,提出一种基于相位的搜索算法。仿真结果表明,用这种方法降低系统的计算复杂度,并且其性能和以前的方法相比没有降低。

行波超声电机通用测控系统研究

行波超声电机作为比较成熟的超声电机得到了一定应用,但它运行速度变化大,对驱动电源要求高,限制了它的应用。为了研究行波超声电机的运行特性,寻找精确控制方法,设计了基于TMS320LF2407和直接数字波合成技术(DDS)的超声电机测控系统。实验证明系统测速可靠,输出实现了稳频和精确调整输出信号频率和相位差的功能。

多相同步电动机中压变频调速装置系统集成

电力电子系统集成对于中大功率电力电子装置而言是要实现其系统结构和部件的标准化。作者以多相同步电动机中压变频调速装置为研究背景,探索了复杂大电力电子装置中的系统集成问题。作者对大电力电子装置进行模块化研究,首先分析如何选择主电路的一级标准模块,如三电平逆变单元的一级标准模块为一相NPC三电平桥臂;然后又分析了如何划分系统的二级标准模块,如整流模块、逆变模块、励磁模块等;随后作者又以多相同步电动机调速系统为例对控制系统进行分层研究,设计了各控制管理层的任务及各层间的信息流通信方式。利用这些研究成果,作者设计、制作了模块化的同步电机调速装置,试验取得了成功。

调频式谐振特高压试验电源电压及频率的控制方法

调频式谐振特高压试验电源是进行特高压交流电气设备试验研究不可缺少的装置。提出采用大功率开关器件绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)来代替模拟器件产生特高压试验所需的正弦信号,结构简单、元器件数目少、易维护。整个装置由不可控整流电路、H桥逆变电路、升压变压器及串联谐振电路组成。在深入分析其工作机制的基础上建立了系统的数学模型。同时,以该模型为被控对象,对其电压调节采用自调整比例-积分控制策略,对其频率调节采用比例-积分锁相自动调频控制策略,并推导了控制模型。实验结果表明所提控制方案的正确性和新型调频式谐振特高压试验电源的有效性。

单目结构光扫描仪的系统标定技术研究

针对单目结构光扫描系统中投影仪难以准确标定的难题,通过分析投影仪的工作原理和投影特性,提出了10参数投影模型。将投影过程看作摄像的逆过程,借助于摄像机建立投影仪栅片图像和CCD像机图像的对应关系,提出了基于外差式多频相移的投影仪栅片图像生成方法。由拍摄和生成得到的标定图像,基于摄影测量原理分步实现了摄像机内参数、投影仪内参数和他们的相对外参数,实现了扫描仪的系统标定。结果表明:标定实验中用标定结果对标定板上的标志点进行重投影,重投影误差在0.08 pixel以下,具有较高的标定精度;经该方法标定出的单目结构光扫描仪测量标准球的绝对误差小于0.07 mm,能满足大多数物体型面的测量要求。

飞机发电机控制器检测用智能型信号源研制

针对飞机上发电机控制器的重要性,设计一种同时具备三相独立可调和三相共同调节功能的飞机发电机控制器检测用智能型信号源;设计过程中,使用了智能功率模块和双单片机控制策略来提高系统的可靠性;为了便于和后续研制的检测设备主体相互连接,使用计算机替代传统控制电路中的模拟器件,实现真正意义上的数字化控制;给出了详细的设计过程,此外还给出了主程序流程图和中断服务流程图;实践表明,利用该方案设计信号源是切实可行的。

基于FPGA任意频率波形发生器设计

文章主要在PC104总线控制下利用波形储存器SRAM和数模转换器实现任意波形进行了研究;详细分析了如何实现任意频率、幅度相位的波形设计;FPGA主要用于硬件逻辑信号实现;为了平滑DAC阶梯误差,后置截止频率可动态控制滤波器对输出波形进行平滑滤波;该方法设计的波形发生器小巧灵活,实际应用中控制简单,产生波形精度高。

改善孤岛微电网电压波形质量的方法

针对孤岛微电网公共交流母线电压对称性和波形质量易受不平衡非线性负载影响的问题,采用组合式三相逆变器作为各分布式电源的拓扑电路,并设计了提高逆变器输出电压质量的控制策略。首先,分析了不平衡非线性负载下影响微电网电压质量的原因,得出逆变器的参考电压的平衡性和系统等效阻抗的降低是提高电压质量的2大要素。然后,设计了平衡的参考电压控制使逆变器各相产生对称的参考电压;提出了自调整频率下的比例谐振电压控制器及其离散化下的系数自调整策略,同时增加输出电流前馈控制。这些方法在提高系统开环增益的同时可有效减小逆变器各次频率处的输出阻抗,改善因逆变器输出阻抗压降带来的不平衡和电压波形质量问题。最后通过仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性。

新型相位差可调的多通道信号发生器设计

利用直接数字频率合成器芯片AD9959设计了一种相位差可调节的多通道正弦信号发生器。系统设计以直接数字频率合成(DDS)技术为核心,采用USB2.0控制器CY7C68013实现整个系统的控制。通过对系统硬件和软件分析,搭建了系统实验电路。实验结果表明,信号源产生的输出信号频率稳定,频率切换速度快,可实现任意两个通道间设定的相位差恒定输出,四通道信号源均能对频率、幅度和相位等指标独立调节。

基于DSP控制的直接数字频率合成器的实现

系统地介绍了一种低杂散、低相位噪声、快速捷变频频率合成器的实现途径。提出了使用TMS320VC5409高速DSP作为控制电路,由DDS芯片AD9858构成宽带、低相噪、低功耗数字频率合成器的方案。详细阐述了AD公司最新的内部时钟可达1GHz的高性能DDS芯片AD9858的主要性能及其在快速捷变频频率合成器设计中的应用方法。给出了具体的超宽带应用电路和最终的测试结果,并对如何提高DDS频谱纯度进行了探讨。该数字频率合成器通过编程可方便地实现单点频、线性调频和调相功能,经过实际应用达到了比较满意的效果。

高性能DDS器件AD9858及其在雷达信号源中的应用

介绍了美国模拟器件公司的高性能直接数字频率合成器 (DDS)AD9858的主要性能 ,给出了其内部功能模块及工作波形图 ,同时给出了AD9858在雷达信号源设计中的应用方法。

基于可调振荡频率的温湿振检测系统的研究与设计

针对电器、仪器、材料等做温湿度、振动综合应力筛选试验,以便考核试品的适应性或对试品的行为作出评价。系统设计了温湿振三综合试验箱,主要功能是在不同的温湿度条件下对产品进行不同频率的振动,从而评判产品的特性。振动台的振荡主要是靠电机运转实现。系统通过将三相异步电机的变极调速原理与控制技术相结合,设计开发了一种电动机转速自由切换的可控系统。应用结果表明,振动系统运行稳定,数据采集精确可靠,对产品的检测功能效果良好,因此该系统具有一定的实用性和推广价值。

宽范围输出下DC/DC能量变换器的控制策略的研究与实现

为解决水平井牵引机器人所用电源的输出电压必须在很宽范围内调节的问题,提出带辅助谐振网络的移相全桥主电路,并利用PWM控制和频率调节相结合的单级式、单控输出电压宽范围调节实现策略,在不增加电路复杂程度的墓础上,实现了输出电压在较宽范围内调整(45-700 V),实际运行效果证明了这种方法的有效性。