一种动调陀螺测斜仪的数据采集系统设计

动调陀螺测斜仪是一种可在油气勘探中用于测量钻头走向方位的仪器,且不受地磁干扰,日益受到业界的青睐。针对动调陀螺测斜仪模拟信号数字化的实际需要,本文研究开发了一种基于CPLD的动调陀螺测斜仪数据采集系统。系统由CPLD控制芯片、模拟开关、A/D采样芯片以及相应的接口电路等组成。测试结果表明,所设计的数据采集系统采集精度高、稳定性好,能够在油气井高温、高压恶劣环境条件下正常工作,不仅具有工程实用价值,而且为动调陀螺测斜仪灵活、快捷的升级换代提供了保证。     

基于CPLD的开关磁阻电动机控制电路设计

本文运用一片在线可编程器件isp1032设计出开关磁阻电动机控制芯片。它包括PWM调节器、位置控制、正反转控制、单双极通电控制、过流关断控制等功能。并给出一个用它构成的SR电动机调速系统的应用实例。     

基于CPLD的大功率逆变电源控制电路设计

介绍复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,简称CPLD)在多重叠加移相控制逆变器中的应用,详细阐述了用CPLD设计逆变电源控制电路的方法,给出了仿真波形.设计了一台15 kVA的样机,试验表明,该电源具有良好的稳态特性和动态特性.     

热释电成像系统CPLD 时基控制电路设计

文中探索提高液晶阀调制的性能的途径和方法,并详细介绍用CPLD实现所需时基控制的解决方案.     

基于CPLD的电机保护装置设计

随着EDA技术的发展,越来越多的单片机保护装置被CPLD/FPGA取代.本文用复杂可编程逻辑器件(C P L D)设计了一个电动机保护装置,并进行了仿真.     

基于CPLD的PWM信号发生器设计

脉宽调制(pulse width modulation,PWM)控制技术在电力电子装置中应用非常广泛。用常见的方法实现PWM电路,往往存在电路设计较复杂,体积大,抗干扰能力差等缺点。针对这些不足,本文提出采用结构灵活的数字方法设计正负脉宽数控调制信号发生器,以Altera的可编程逻辑器件(CPLD)为核心控制器件,产生精密的周期、占空比均可调的PWM信号。该设计功能比较全面,覆盖了周期调节方式、占空比调节方式和预置数控制方式3种操作方式,通过调节频率和占空比这两个波形因素来输出确定的PWM波。     

基于CPLD的电动机保护装置的设计

随着基于EDA技术的CPLD(复杂可编程逻辑器件)的发展,许多单片机系统被CPLD所取代。CPLD以其高速度、高可靠性等特点,在系统设计中得到广泛的运用。该设计在CPLD上通过VHDL语言和图形混合编程设计电动机保护装置。设计中主要的难点是时钟匹配、硬件延时以及资源和速度的矛盾,采取软件仿真和程序中的延时赋值可以模拟硬件的工作过程,对于解决这些难点有很大的帮助。     

基于CPLD的电动机保护装置的设计

随着基于EDA技术的CPLD(复杂可编程逻辑器件)的发展,许多单片机系统被CPLD所取代.CPLD以其高速度、高可靠性等特点,在系统设计中得到广泛的运用.该设计在CPLD上通过VHDL语言和图形混合编程设计电动机保护装置.设计中主要的难点是时钟匹配、硬件延时以及资源和速度的矛盾,采取软件仿真和程序中的延时赋值可以模拟硬件的工作过程,对于解决这些难点有很大的帮助.     

基于CPLD的串行通信模块设计

串行通信广泛应用于数字通信和控制系统中,专用串口通信芯片引脚多接口复杂,可编程逻辑器件CPLD体积小功能强大.将串口功能集成在一片CPLD 芯片里,整个系统将变得简洁.本设计使用逻辑关系清晰设计语言简练的硬件描述语言Verilog HDL,将串行通信核心功能集成到CPLD内部,使CPLD成为串行通信模块,完成串并收发的功能.该方法简单快捷,易于实现,设计的模块紧凑小巧,可以作为串行通信接口的标准模块接入到用户的各种设计中.     

TDMI方法在MEMS陀螺温度漂移补偿中的应用

微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)陀螺易受外界温度环境影响,需要进行温度漂移补偿.使用外置温度传感器测量时,存在测量温度与MEMS陀螺感知单元温度不一致的问题,降低了MEMS陀螺温度漂移补偿效果.针对该问题,研究了时间延迟互信息(time-delayed mutual information,TDMI)方法,并采用该方法辨识MEMS陀螺温度漂移与温度传感器输出变化之间的时间延迟,将辨识结果应用于温度漂移预测补偿中.试验结果表明,该方法可有效提高MEMS陀螺温漂补偿精度,具有较好的工程应用参考价值.     

基于CPLD的信号产生电路及其可靠性处理

基于CPLD设计了一种串行数据控制的导弹指令信号产生电路,介绍了电路的实现原理,重点研究了电路的可靠性问题。通过附加D触发器和改变触发时钟消除了电路中的竞争干扰;通过非有效数据剔除、起始位确认、波特率防抖等措施消除了串行数据中的干扰和误码;引人大环路反馈电路,以计数器的可靠归零控制复位信号的释放,实现了电路的可靠复位;引入有效脉冲确认电路,消除了信号边沿的窄脉冲干扰,并实现了脉冲宽度的量化。实践表明,这些措施有效消除了电路及串行接收数据中的干扰,从而在检测系统中实现了稳定、可靠的导弹指令信号激励。     

高精度倾斜仪探头信号采集处理电路的设计

为实现倾斜仪探头高线性度、高分辨率和高稳定度的角度测量要求,以石英挠性加速度计作为传感器,设计了一种以STM32为主控制器的倾斜仪探头信号采集处理电路,详细阐述了硬件设计和软件设计。加速度计感应到的重力加速度信号完成信号调理和A／D转换,对转换得到的数字信号进行倾斜角度解算、数字滤波和温度补偿后,通过D／A转换得到倾斜角度值（模拟电压信号）。经试验验证,该倾斜仪探头测量角度值的非线性偏差小于0．001°,分辨率达0．0003°,最大温度漂移为0．0109°。     

CPLD逻辑控制单元在IGBT 驱动电路中的应用

简要分析了过流保护自锁电路在EXB841驱动电路中的必要性。针对由分立元件构成的传统过流保护自锁电路的种种弊端,提出一种全新的复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)逻辑控制单元,用以完成绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)控制电路和与驱动电路之间的接口功能．并在出现过流故障时实现过流保护自锁。重点介绍了CPLD逻辑控制单元的内部逻辑设计,并通过Xilinx Foudation 3．1i软件仿真说明其具体逻辑功能。该控制单元已应用于实际电路中,运行证明性能是可靠的。     

基于ARM与CPLD的伺服控制系统设计

为了降低伺服控制系统的硬件设计复杂程度和增强系统控制的实时性,设计了基于ARM和CPLD的多轴伺服电机控制器。该控制器选用三星公司的ARM芯片S3C2440A和ALTERA公司的CPLD芯片EPM570T144作为控制芯片,给出了该控制器的硬件结构和软件流程设计。利用伺服转台进行控制实验,通过对实验数据分析得出该控制器具有较好的控制性能;实验结果表明该伺服控制器能够较好的实现复杂控制算法,具有集成度高,灵活性强,实时性好的特点,满足多轴伺服控制系统实时控制的需要。     

用CPLD实现多通道数据采集系统的A/D转换器控制电路设计

提出一种新的基于复杂可编程逻辑器件CPLD的高速A/D转换器的控制系统.该控制系统充分利用CPLD功能,采用VHDL语言及图形化编程方式,有效地实现了对A/D控制器、多路采样保持器以及前端多片多路复用开关的协调控制,可以有效地控制多达36通道数据的A/D转换,能够大幅度减轻CPU的工作负担,提高执行效率,简化软件编程,实现了硬件上的模块化控制.本文提出的基于CPLD的高速A/D转换器的控制系统已成功地应用于电力系统综合负荷特性数据的实时采集.     

Adaptive nonsingular terminal sliding mode control of MEMS gyroscope based on backstepping design

An adaptive nonsingular terminal sliding mode (NTSM) tracking control scheme based on backstepping design is presented for micro‐electro‐mechanical systems (MEMS) vibratory gyroscopes in this paper. The NTSM controller is designed based on backstepping strategy to eliminate the singularity, while ensuring the control system to reach the sliding surface and converge to equilibrium point in a finite period of time from any initial state. In addition, the proposed approach develops an online identifier scheme, which can real‐time estimate the angular velocity and the damping and stiffness coefficients. All adaptive laws in the control system are derived in the same Lyapunov framework, which can guarantee the globally asymptotical stability of the closed‐loop system. Numerical simulations for a MEMS gyroscope are investigated to demonstrate the validity of the proposed control approaches. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于多智能体的海上油气平台风-燃协调频率辅助控制策略

为了提高含风电的远海油气平台电网的调频能力,基于多智能体一致性理论,提出了一种以双馈感应电机为单元的风电场与海上油气平台燃气透平机组的协调频率辅助控制方法。将远海孤立电网视为多智能体系统,将风电场与海上油气平台燃气透平机组看作智能体,基于海上电力网络的拓扑信息构建多智能体系统通信网络,实现各智能体之间的信息交互;分别建立风电场和海上油气平台燃气透平机组的频率辅助控制多智能体模型,基于多智能体一致性算法给出控制器结构,基于多智能体通信网络实现风电场智能体与海上油气平台燃气透平机组智能体之间的频率协调控制;通过线性二次型最优控制对控制器参数进行优化。基于算例仿真验证所提控制方法的有效性,结果表明所提协调频率辅助控制方法能有效提高系统的频率调节能力,抑制频率波动。     

基于DSP+CPLD的断路器智能控制单元设计

介绍了基于新型高性能数字信号处理器（DSP）芯片TMS320F2812和复杂可编程逻辑器件（CPLD）MAX7128实现的断路器智能控制单元设计。重点叙述了调理电路、F2812通信模块、CPLD模块的设计。采用嵌入式实时多任务操作系统μC／OS—Ⅱ作为系统软件平台．论述了系统软件和应用软件（任务的优先级、流程、通信与同步、通信协议等）的设计,并用VHDL语言实现执行电路的程序设计。该设计方案可提高断路器智能控制单元的可靠性。便于性能扩展。     

基于力控组态软件的储油气库监控系统设计

辽宁石油化工大学建设了石油化工产业链实物仿真实践教育基地,以供学生进行认知及操作实习,将理论与实践结合,提高学生现场实际操作能力。但由于一些设备的安装调试尚未完成,某些装置有可以改善的地方。就储油气库实训装置来说,现场检测仪表及监控系统的完成度不高,监测点有限。针对辽宁石油化工大学工程训练中心储油气库实训装置,结合了组态技术,设计了基于力控组态软件并以西门子S7 200 PLC为控制核心的监控系统。     

基于CPLD控制的时序正弦信号发生器

本文根据六自由度电磁敏感定位系统的原理,采用高精度函数发生器MAX038,结合CPLD数字控制技术,设计了一种基于CPLD数字控制的时序正弦信号发生器.其发射正弦信号频率上限为20 MHz,波形失真THD值为0.75%,为系统提供了精度较高、频率可调的正弦信号.CPLD数字时序控制精度为纳秒级,解决了模拟电路时序控制信号受温度影响发生漂移的问题,实现了系统持续稳定工作,提高了系统的计算精度,使系统定位计算距离误差小于1 cm,角度误差小于1°.