多重化双向DC-DC变换器复合校正双闭环控制策略研究

利用状态空间平均法建立了双向DC-DC变换器的平均状态空间模型。在该模型基础上提出一种新颖的基于变量代换和参数估计的复合校正电流内环、电压外环双闭环控制策略。所采用变量代换的方法实现电流、电压双闭环内部的解耦。电流、电压环调节器均采用串联校正环节加PI调节器来将系统模型整定为标准二阶系统,并得到了控制参数计算公式,分析了电压外环的抗扰特性,为具体的控制参数的选择提供一定依据。对所采用的上述控制策略进行了仿真和实验研究。该控制策略控制简单,易于工程实现,仿真结果表明采用该控制策略为三重化双向DC-DC变换器所设计的调节器参数能满足各项动、稳态性能指标,工况间切换良好,且对负载大范围扰动、输入电压突变及电感值变化均具有良好的鲁棒性。

基于FPGA的双通道多对极旋转变压器的新型测角系统设计

在伺服系统中,为了尽可能提高测角精度,本文提出了＂双通道多对极旋转变压器＋轴角数字转换器AD2S1210＋FPGA＂测角编码控制方案。通过FPGA来控制AD2S1210的解码和同步问题,并采用串行通信实现绝对角位置的输出,该系统可适用于0~360°范围内的转角位置测量。并且针对系统的误差,对旋转变压器的双通道数据的组合纠错进行了深入的研究。整个测角系统电路在PADS2007的设计环境下设计实现,并基于Xilinx公司的FPGA芯片XC6SLX45,通过VHDL语言的软件编程方式对组合纠错功能进行了验证。仿真结果表明该测角系统可满足高速度、高精度的设计要求。

S波段上下变频器的设计

本文设计了S波段上下变频器的设计,基于ADF4113芯片研制了频率合成器锁相源,中频AGC增益放大器,设计了S波段同轴腔滤波器。并对接收机双通道的幅频特性和相频特性以及通道平衡度进行了测试。给出测试结果,杂散抑制-70dBc(500MHz带内),相位噪声-80dBc/Hz@1kHz,50dB的AGC放大器动态范围,验证了该方案的可行性。

一种10 bit双通道流水线SAR ADC设计

为了提高模数转换器的采样频率并降低其功耗,提出一种10 bit双通道流水线逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC)。提出的ADC包括两个高速通道,每个通道都采用流水线SAR结构以便低功率和减小面积。考虑到芯片面积、运行速度以及电路复杂性,提出的处于第二阶段的SAR ADC由1 bit FLASH ADC和6 bit SAR ADC组成。提出的ADC由45 nm CMOS工艺制作而成,面积为0.16 mm^2。ADC的微分非线性和积分非线性分别小于0.36最低有效位(LSB)和0.67 LSB。当电源为1.1 V时,ADC的最大运行频率为260 Msample/s。运行频率为230 Msample/s和260 Msample/s的ADC的功率消耗分别为13.9 m W和17.8 m W。

基于同步转换器的飞机仪表综合测试系统

针对国外自动测试设备昂贵、国内设备专用性强这一现状,采用单片机做控制器,设计了基于同步转换器的飞机仪表综合测试系统,用于航空仪表的地面离位测试。介绍了航空仪表的测试原理,设计了同步发送电路和同步接收电路,实现了数字/同步信号的相互转换。采用数字I/O口和继电器板实现了离散量的自动测试。采用双通道耦合的方法,提高了系统测试精度。实验结果表明:测试数据符合航空维修手册规定,该系统测试简单,可以有效地降低维修成本,提高机务维修的测试自动化水平。

三重化交错并联DC/DC变换器优化控制研究

设计了一种适用于大容量储能系统功率控制的三重化交错并联双向DC/DC变换器。针对具有强非线性、滞后和参数存在漂移的DC/DC变换器,采用平均状态空间法进行了数学建模及分析,提出了基于电流和电压的双闭环PID控制方案,使用了幅相裕度法对PI参数进行整定,最后设计实验验证了所采用的控制策略。实验结果表明,变换器在较宽的工作范围内实现了零电压开关工作,消除了动态电流变化导致的过充和过放,在较大负载变化范围内实现了95%以上的效率。

双通道数字伺服系统在航空测试中的应用

根据单通道表征飞行高度误差大的问题,文中采用粗精双通道伺服系统,提高了测试精度。介绍了双通道数字伺服系统的原理,给出了粗精角度分离的方法。基于DSC转换模块设计了粗精双通道数字伺服系统,实现了伺服系统的数字化,满足了航空维修手册规定的测试科目要求。采用单片机做控制器,实现了数字-自整角机信号的转换。提出一种测量谐振电容的新方法。分析了系统的静态特性和动态特性,采用最小二乘法对测量数据进行了捏合,试验结果证明模块转换精度较高,线性度良好。

新型双声道音频Σ-ΔDAC小面积插值滤波器的设计实现

该文提出了一种新型双声道音频Σ-Δ数模转换器(DAC)小面积插值滤波器设计方法。该方法采用左右两个声道复用一个插值滤波器的新型结构,并利用存储器实现第1级半带滤波器,从而降低芯片的实现面积。提出重新排序方法,保证复用后两个声道的同步。设计在TSMC 0.18μm 1.8 V/3.3 V 1P5M CMOS工艺上实现,测试信噪比为106 dB,数字部分芯片的面积仅为0.198 mm2,功耗为0.65 mW。这种设计方法降低了Σ-ΔDAC系统中数字部分的面积和功耗,给模拟部分留有较大的设计裕量,这对模数混合系统的设计具有重要的意义。

旋变数字转换器在制导雷达伺服系统中的应用

论文利用旋变数字转换器(Resolver-to-digital Converter,RDC)芯片19XSZ3412-S32-07A构建了制导雷达伺服控制系统中,高精度的双路位置检测模块。首先,介绍了轴角转换、粗-精组合及粗-精纠错的原理;给出了轴角转换系统中包含激磁源、旋变芯片以及旋转变压器在内的三个主要模块的工作原理;设计了基于19XSZ3412-S32-07A的旋变数字转换器转换模块内部电路,搭建了外围硬件系统。提出了基于DSP的粗、精通道解耦算法。本文设计的基于旋变数字转换器的系统外围器件少,解算精度高,达到了相关设计要求,系统工作稳定可靠。

基于大功率白光LED的可见光通信

该设计是基于STM32的大功率白光LED可见光通信系统,白光从发送到接收传输距离最高可达5 m。可传输频率为300 Hz^8 k Hz的模拟信号及高保真音频,波特率可达1.6 Mb/s,输出信号在示波器上无明显失真。该系统具备双信道通信,两路信道同时均可传输300 Hz^8 k Hz的模拟信号。由从站LCD12864液晶显示当前单信道通信或双信道通信。模拟信号经传输后在示波器上显示无明显失真。模拟信号为8倍采样,音频为6倍采样,采样信号经上拉放大后由12位A/D转换器采样,经过△压缩后由主站通过白光LED发射。接收站通过光电接收管接收信号后经解码、D/A转换,转换为模拟信号,模拟信号经滤波放大后输出至示波器或音频放大器。

多通道三电平风力发电系统协同控制策略研究

该文研究多通道二极管钳位型三电平风力发电系统控制策略,包括系统正常运行时电机侧和电网侧协同控制及电机绕组、器件故障时的容错运行方法。电机侧采用多相永磁同步发电机,设计基于最优转矩控制和空间矢量解耦的发电机矢量控制策略,提出解耦分组型多相三电平变流器空间矢量调制策略,在转矩产生平面采用前馈补偿电压控制方法消除耦合项,在谐波平面采用闭环比例谐振控制器,补偿电机参数不对称和反电动势引起的谐波电流。电网侧采用多通道三电平变流器并联结构,设计基于无功功率控制、直流侧电容电压控制的控制策略及基于零序电压注入的并联变流器环流抑制策略。此外,论文讨论多通道三电平风力发电系统故障状态下的容错运行方法。通过实验对提出的控制策略的有效性进行验证。

基于双通道旋转变压器的高精度测角系统设计

为实现伺服电机驱动回旋机构应用中的角秒级的角度测量精度。选用电气误差小于±10″的无刷双通道旋转变压器作为角度位置传感器,设计了双通道旋转变压器的激励及解算电路,通过数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)TMS320F28335读取解算电路输出的角度位置。与传统的无刷双通道旋转变压器角度解算电路相比较,可以有效减少软件算法中数据整合和纠错部分的工作量。实验结果表明该系统能稳定输出高质量的角度位置指示信号。适用于伺服电机定位控制等需要高精度角度位置反馈的场合,具有可靠性高、精度高、软件开销少的优点。

电传动装甲车辆母线电压双通道补偿控制

针对电传动装甲车辆突然加速或减速瞬间和加速过程中出现的母线电压波动现象,开展母线电压控制策略研究。基于某型8×8轮式装甲车电力系统拓扑结构,建立计及超级电容和电机负载在内的DC/DC小信号模型,剖析以上两种工况下母线电压波动现象诱因。根据功率前馈控制策略并结合电机驱动器-轮毂电机负载“负阻抗”特性分析,提出一种双通道补偿控制策略并通过硬件在环仿真和样车试验对其有效性进行验证。研究结果表明:功率前馈控制对车辆突然加速或减速诱发的母线电压波动具有较好的抑制作用,但对于加速过程中电机负载“负阻抗”特性导致的母线电压波动基本无作用;采用双通道补偿控制能够有效抑制两种母线电压波动现象,提高系统抗干扰能力。

高性能低功耗模数转换器ADS4249的介绍及其应用

现代信息处理应用中,对模数转换器的速度、精度、功耗和动态性能等关键性能指标不断提出更高的要求。针对模数转换的实际应用,提出并设计了一种基于TI公司生产的双通道14位250MSPS低功耗A/D转换器ADS4249的RGB视频编码器电路设计。这款A/D转换器的技术创新点在于其完美的实现高动态性能的同时又能拥有1.8 V超低功耗。这一特性使得ADS4249非常适合多载波,宽带通信的信号处理应用。

一种双路隔离输出反激变换器的设计

文中基于TI的电源芯片LM5032设计了一款双路隔离输出反激变换器,介绍了反激变压器、控制回路的设计以及开关管的选择,并提示了在设计中需要注意的问题。最后通过实验数据与波形验证了本设计。

基于双速轴角转换器的测角系统

在介绍了基于双速轴角转换器测角系统的工作原理的基础上,为了准确地实现三轴温控转台横滚轴和俯仰轴的角位置测量,设计了由双通道旋转变压器和双速转换器组成的测角系统。通过硬件的调整和软件补偿,实现了高低温环境下5S''的角位置精度。