基于FPGA的新型混合DPWM方法及其实现

数字脉宽调制器DPWM(Digital Pulse Width Modulation)是数字控制开关电源的核心。一般在DPWM的实现中,存在DPWM分辨率与系统工作频率之间的矛盾。本文提出了一种新型混合高分辨率DPWM的实现方法,该方法利用FPGA中数字时钟管理DCM(Digital Clock Manager)的倍频及移相功能、高频计数比较模块及数字“抖动”方法,在系统硬件工作频率为32MHz,开关频率为1MHz的条件下,实现了11位的DPWM分辨率。文中论述了各模块的原理及实现方法,并给出了基于Virtex-II FPGA的仿真和实验结果。     

新型DPWM方法及其在高频DC-DC变换器中的应用

本文提出一种基于多位MASH(Multi-Stage-Noise-Shaping)结构Δ-Σ调制器的新型DPWM(Digital-Pulse-Width-Modulator)方法,在详细论述该DPWM方法原理的基础上,并以同步整流Buck变换电路为例,基于Virtex-Ⅱ FPGA控制策略,实现了高达4MHz的开关频率和11位的有效分辨率DPWM。仿真和实验结果证明了该控制器的可行性和有效性     

基于FPGA的高精度数字PWM DC/DC控制器设计

提出了一种采用现场可编程门阵列(FPGA)实现数字化高精度PWM型DC/DC的方案,介绍了基于FPGA的DC/DC数字控制器中A/D转换、数字PID控制器、数字PWM的功能及实现,重点描述了采用混合PWM方法实现高分辨率、高精度数字PWM的设计.仿真结果表明数字PWM达到8位分辨率,1MHz的输出频率.该设计实现了系统的高速动态响应,达到精确控制的良好效果.     

高频多相数字DC/DC控制器的设计

介绍了应用于低电压、大电流高频多相数字DC/DC控制器的设计.该控制器采用数字PID算法、电压模式控制,具有DVS功能.控制器在现场可编程门阵列(FPGA)上实现,采用Dither数字脉宽调制(DPWM)结构获得1MHz的开关频率.采用该控制器的四相Buck电路输入电压为12V,输出电压由8 bit VID码控制从0～1.6 V可调,每相电流20A.实验结果证实了控制器的性能以及设计方法的正确性.     

数字控制高频Boost变换器设计与实现

在数字控制高频开关电源中,数字补偿控制器及高分辨率数字脉宽调制( DPWM)是系统实现的关键.这里以Boost变换器为例,基于电路平均法建立了变换器的数学模型,采用单变量系统极点配置法设计了数字补偿控制器.为了在不提高系统时钟频率的情况下提高系统精度,提出一种数字时钟管理器与数字抖动相结合的新型混合DPWM方法,提高了...     

基于FPGA的电力无线专网频谱感知系统

针对230 MHz频段的频谱感知实现,本文设计了基于AD9364及FPGA的硬件系统。为了实现较高的频谱分辨率,采用数字信道化的方法,增加FFT计算的点数,最终的频谱分辨率为100 Hz。系统中的频谱感知采取能量检测的方法,该方法有效且易于实现,当信噪比大于3 dBm时,可以判断该频谱被占用。数字信道化及FFT均在FPGA中实现,频谱拼接和能量检测则在MATLAB中实现。通过多次的仿真测试可以证明该系统有效。     

几何变换单元的设计及其FPGA实现

随着计算机绘图规模的需要,借助辅助硬件资源,来提高图形处理单元(GPU)处理速度的需求越来越普遍.结合计算机绘图及FPGA的特点,本文采用Top-Down的方法对GPU几何变换单元部分进行了FPGA设计实现.所有结构模块均实现了RTL级建模,并对其中较复杂的矩阵构造单元和矩阵乘法器模块给出了详细的描述.最后借助电子设计自动化工具(EDA)对整个模块进行了验证综合,结果表明,符合设计需求,该方案能很好地完成几何变换功能,资源耗费低,最高工作频率可达120 MHz.     

高精度数字PWM的实现——数字"抖动"

通过研究数字"抖动"的基本原理,以ALTERA公司CycloneⅡ系列FPGA为载体,在基于计数方式的数字PWM上使用数字"抖动"来提高DPWM的精度,精度达到500ps.介绍了基于FPGA的数字"抖动"的实现过程,分析了数字"抖动"对输出纹波的影响以及对控制带宽的限制.并在以12V输入、1V输出Sync-Buck为主电路的样机上得以验证.     

基于FPGA的数字控制DC／DC研究

与DSP器件相比,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)能够实现性能更优的数字控制DC/DC变换器.基于FPGA开发平台.研究了数字化DC/DC变换器的实现方法,介绍了电压模式数字控制器各功能模块及系统的状态机实现.实验系统的测试结果表明,采用FPGA实现数字DC/DC具有较好的性能,具体性能指标完全可以满足要求.     

基于FPGA的自动相机聚焦电机伺服控制系统集成电路(IC)设计与实现

采用现场可编程门阵列(FPGA)实现了自动相机聚焦(AF)镜头模块位置控制电机伺服控制系统集成电路(IC)的全数字控制设计。镜头模块位置控制驱动电机由具有数字伺服驱动的音圈电机(VCM)担任,数字伺服驱动包括数字伺服控制器、数字电流控制器和全桥DC-DC转换器,系统能为高性能、轻质量和超薄型的移动式自动相机的AF镜头模块位置控制提供完整的数字控制方案,使相机的AF镜头模块控制范围在30 ms内可以达到0.6 mm,控制分辨率小于5μm,驱动力峰值为30 mN,输出电流峰值为120 mA。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

12th International Conference on Electronic Measurement&Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

某300 MW机组循环水泵出力不足的诊断分析

某300 MW机组投产以来循环水流量不足,极大地影响了机组的经济性。通过试验诊断分析得到,循环水系统设计阻力小于实际值,导致按照设计阻力选型的循环水泵出力不足,使得循环水流量偏小,影响了机组运行的真空。根据循环水系统实际阻力特性,对循环水泵进行重新选型整体改造,取得了较好的效果,与改造前相比,供电煤耗降低1.174 ~1.200 g/（kW·h）。据此,提出了循环水泵在设计选型时的注意事项。     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。     

锅炉停用保护剂对水汽氢电导率的影响研究

电站锅炉停用保护剂多采用十八胺和表面活性胺。对这2种停用保护剂进行了应用效果对比研究,即对湿冷机组、空冷机组采用十八胺或表面活性胺、有无凝结水精处理系统等6台机组停机和启动过程中给水、主蒸汽和凝结水的氢电导率变化情况进行分析。研究结果表明：在停机过程和启动过程,2种保护剂均会在水汽系统中发生部分分解,导致水汽系统的氢电导率显著升高;表面活性胺和十八胺比较,使用前者,机组启停机过程可保持凝结水精处理系统正常投运,因而可使水汽质量迅速达标,对机组安全运行有利,因此推荐采用表面活性胺作为锅炉停用保护剂。     

Active beam vibration control using PZT actuators

Abstract

Smart materials of lead-zirconate-titanate (PZT) piezoelectric ceramics have attracted attention in recent years for active vibration control, acoustic noise suppression, health monitoring and damage assessment. We at McDonnell Douglas Aerospace have been studying these ceramics for use as sensors and actuators in various space and aircraft structures. In this paper, we will report results of a recent study on active vibration control using monomorph PZT actuators. The experiments were performed on thin aluminum cantilever beams. Collocated and non-collocated sensors and actuators were employed. Two control techniques: the classical velocity feedback and adaptive feedback controls, were investigated. We have obtained significant damping and broadband vibration attenuation of greater than 30 dB using the classical control with the single-input single-output feedback approach. A 24 dB reduction has also been achieved using the adaptive control with the multiple-input single-output approach. Detailed experimental methods and results will be described.     

基于熵权的TOPSIS核一级锻件质量评价方法的探究

全面、客观地对核一级锻件质量状况给予综合性评判,建立一套适用于锻件质量评价的方法体系很有必要。根据影响核一级锻件质量的制造工艺和成品质量检验,分析了影响锻件质量的主要工艺参数,建立了锻件质量评价的指标体系。在此基础上,探究了基于熵权的逼近理想解排序（TOPSIS）法的特点,建立了相应的评价模型,并将该模型应用于核电站反应堆堆芯筒体锻件的质量评价,获得了堆芯筒体质量状况的优劣排序。研究结果表明：TOPSIS法可有效、科学、客观地评价核一级锻件质量状况,且便于操作、易于推广使用。