基于数字光处理的结构光三维扫描系统的设计

结合结构光投影三维扫描的原理,设计了数字微镜器件(DMD)作为结构光的发生装置,主控芯片为FPGA,实现了高速的DMD的控制和相机的同步采集。搭建了一个嵌入式三维扫描光学平台,并应用四步相移法完成实验。首先指定不同方向和周期的正弦条纹结构光,同步采集图像;然后通过软件设计完成对采集图像的预处理、相位的解调、相位的展开、相位-高度映射还原得到三维的深度信息并建模;最终获得最高464.8帧/s不同方向和周期的正弦条纹结构光显示,达到194帧/s的相机触发采集,三维扫描效果图清晰,还原和重建效果理想。     

无刷直流电动机智能控制的设计与实现

针对无刷直流电动机非线性、强耦合、多变量、传统控制方法难以进行优良控制的特点,智能控制系统以DSP为核心控制芯片,采用了自适应PID控制算法的转速、电流双闭环PWM控制,其中速度环采用PI调节算法,电流环采用电流截止负反馈控制算法。电流滞环控制方式和直流侧控制的PWM斩波法控制开通相的电流上升速率来抑制低速下的换相转矩脉动。理论和SIMULINK环境仿真建模实验证明所提出的控制方法可靠,实用性强。     

一种新型能量回馈并网系统的设计与应用

针对传统电梯采用制动电阻耗能方式所造成的能量浪费的问题,设计了一种新型能量回馈并网系统。开展了新型能量回馈并网系统的结构、工作原理及应用领域的分析,并在传统的三相桥式电路结构的基础上,通过软件锁相环和直流电压外环与并网电流内环组成的双闭环调节器,实现了对电网的能量回馈控制。为了提高直流电压利用率,拓展系统的适用环境,将空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制策略应用到系统中。设计并搭建的22 kW新型能量回馈并网系统成功地应用于电梯上并进行相关的实验研究。实验结果表明,系统运行效率高达97%,并网电流THD低至3.2%,并具有良好的动态特性,在实际应用中系统工作稳定、节电效果显著。     

不同母线钳位PWM的对比研究

为了有效减小功率器件的开关损耗,在传统SVPWM(CSVPWM)的基础上,通过合理选择和放置零矢量,实现了不同效果的母线钳位PWM(BCPWM).通过对比分析CSVPWM和3种典型的BCPWM的相电流谐波、相电压波形、开关损耗,以及中性点电压波动对电机轴承的影响,得出了BCPWM策略的优劣;最后,通过实验进一步验证了BCPWM的可行性.仿真及实验结果表明,与CSVPWM相比,BCPWM控制下功率器件的开关损耗减小,尤其是采用负载功率因数角动态确定零矢量的BCPWM3策略开关损耗最小;但是BCPWM控制下电流的谐波畸变率(THD)升高,BCPWM2和BCPWM3策略下中性点电压变化率很大,加剧了电机轴承的损坏.     

传统数模转换器的优缺点分析及高性能PWM-DAC的基本设计思想

分析了基于零阶保持器（ZOH）原理的传统数模转换器（DAC）和线性功率放大器的优点和缺点,以及基于脉冲宽度调制（PWM）技术的D类功率放大器在节能方面的优势和性能上的不足。详细分析了数字PWM调制器（PWM-DAC）的基本原理并推导其算法,进行了性能仿真分析计算,证明了用PWM-DAC同时完成数模转换和PWM调制的可行性,结果表明,这种转换性能优良。     

基于随机载波PWM的开关磁阻电动机谐波频谱展开研究

为解决开关磁阻电动机(SRM)固有的振动和噪声问题,在SRM的速度控制中使用了随机载波脉宽调制(RCPWM)进行了谐波频谱扩展。将两种RCPWM,即单随机载波脉宽调制(SRCPWM)和多随机载波脉宽调制(MRCPWM)运用到SRM速度控制中的电流环,其能够有效地将电压谐波分散到更宽范围的频谱上。谐波频谱展开性能可以用谐波展开因子(HSF)和总谐波畸变(THD)进行评估。通过Matlab/Simulink软件搭建了四相8/6极SRM速度控制系统。仿真结果表明,相较于普通PWM和滞环控制,RCPWM能够显著提升SRM的谐波频谱展开能力,而SRM的振动和噪声与电压谐波有着直接的关系,因此可以达到减小SRM振动和噪声的目的。     

L波段雷达功率放大器设计和优化

设计一种L波段雷达功率放大器.对功率放大器的输出功率、脉冲顶降、热设计等关键参数进行了理论分析,结合电路输出功率的仿真结果对功率放大器的工作效率以及输出功率的带内波动进行评估.研究了脉冲顶降对输出信号的品质影响,探讨了功率放大器热设计的半定量的制约问题.给出系统主要参量的优化设计方法,完成了L波段雷达功率放大器的样机制...     

直线电机脉宽调制算法及仿真研究

为解决目前常规空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法存在的计算繁琐、难以数字化实现的缺点,在综合分析永磁直线同步电机(PMLSM)控制原理的基础上,提出了一种用于永磁直线同步电机的新型SVPWM快速算法。该算法通过永磁直线同步电机位移传感器的检测值完成扇区判断与开关工作时间的计算。最后,通过Matlab/Simulink建立了仿真模型。仿真结果表明,该算法效果良好,解决了常规SVPWM算法由于反正切函数运算而导致系统响应慢、控制精度低的问题,具有一定的实用性与可行性。     

基于锁相技术和磁光调制的旋光角度检测

根据法拉第磁光效应和锁相基本原理,研究了经磁光调制后的偏振光通过旋光物质后的偏转情况,分析了透射光信号中的与调制频率相同的基频信号和二倍于调制频率的倍频信号。通过对基频幅值和倍频幅值进行比较,提出了一种测量旋光角度的计算方法,根据旋光角和磁偏角两者之间的关系,提出了一种用标准石英管来标定法拉第磁光效应中磁偏角大小的方法,并对其进行了实验研究,证明了这种测量方法的可行性。     

基于LoRa的光伏控制电路设计与实现

为了解决太阳能充电系统的状态无法被远程读取,以及主控芯片会因蓄电池电量过低而无法工作等问题,设计了一套基于LoRa的光伏控制电路。当蓄电池电量过低而光伏系统无法正常工作时,该电路可以实现对蓄电池的充放电;单片机通过调控PWM波的占空比实现对充电电流和供电电流的准确控制;故障检测模块会根据检测到的故障类型采取对应的处理措施;同时系统的运行状态和故障类型会根据自定义的协议通过LoRa无线模块传输至上位机,从而实现对系统的远程监控。实验数据表明此系统具有可行性,可以满足实际应用的需求。     

整体自装卸车PLC控制系统设计

以整体自装卸车的功能和工作原理为依据,设计了以工程车辆专用可编程控制器为核心的电气控制系统,给出了硬件结构和软件流程图。     

汽车发电机双三相波绕组的分析和设计

为提高汽车发电机的绕组性能,以96槽16极爪极电机定子绕组为例,分析和设计了一种由两组三相波绕组构成的定子绕组。通过Ansoft有限元分析软件,对该绕组通入三相对称电流产生的气隙磁场和总谐波畸变率值(THD)进行了计算分析,并与传统三相波绕组的整距和短距接法的结果进行了比较。分析比较结果表明,采用该方法生成的三相定子绕组产生的磁场波形和谐波含量都满足设计要求。按该设计方案生产的汽车发电机绕组实物图验证了该设计方法能满足大功率和结构紧凑的要求。