一种基于DSP的电压补偿算法的设计

为了保证对电压质量要求较高的敏感负载正常工作,需要及时补偿供电系统的电压波动以维持用户电压稳定.根据这一目的提出一种快速电压补偿算法,该算法使控制电路能够迅速检测出电压波动并输出补偿信号.利用数字处理芯片TMS320F2812实现该算法,并进行了控制系统的相关设计.实验结果证明该算法以及采用的控制器能够快速检测出电压波动量,并驱动功率电路实现电压的及时补偿.     

基于语法树的实时动态电压调节低功耗算法

动态电压调节是一种有效的低功耗技术.使用这种技术,编译器指导的动态电压调节能够有效地降低系统功耗.提出了基于语言语法树的实时动态电压调节低功耗算法.该算法在静态程序最差时间分析方法的辅助下,通过在程序内部自动插入电压调节代码来实现电压调节.在RTLPower(real-time low-power)实时低功耗系统上完成了算法的实现,对嵌入式测试,程序集的初步测试证明该算法最大可节省50%的能量消耗.     

基于Modbus TCP协议水下机器人照明灯电压调节

为了抑制水下电缆分压、电网负载变化对水下机器人照明灯电压影响,采用控制策略对水下机器人照明灯电压进行调节,抑制电压波动,提高照明灯寿命具有重要意义.该文采用客户机和服务器模式,Modbus TCP协议通信,Windows多线程实现照明灯电压自动控制.通过实验得出:相比经典PID算法,单参数PID算法响应快,超调量小且整...     

基于优化控制策略的矩阵式变换器研究

矩阵式变换器是具有优良控制性能的新型电力变换器.在分析系统结构的基础上,以方便、可靠实现控制策略为目标,优化了双电压策略,并采用四步换流策略.实现对矩阵式变换器的优化控制.优化的双电压策略简化了开关组合,减少了算法在实现上的计算量,从而降低了控制算法的复杂性,提高了系统的实时性.四步换流策略实现了安全优质换流,增加安全...     

基于DSP的校园网供电质量监测仪的研制

以具有强大运算能力的DSP芯片作为系统的主控制器,实现了包括改进的周期法测量频率箅法、电流电压有效值和功率算法、谐波的FFT算法等多种算法,完成了对校同网供电中电压、电流、功率和频率等参数的实时准确测量,从而研制了一款能够实时准确测量各项电能参数的电能质量监测仪;通过测试证明该系统运行稳定,抗干扰能力强,测量精度可达0.5%以内,达到了预定的设计要求,因此具有很强的应用价值.     

基于简化SVPWM的异步电机控制系统的仿真研究

简化SVPWM算法是根据电机线电压与空间电压矢量扇区之间的一对一关系来选择空间电压矢量扇区的一种算法,该算法克服了传统算法中的坐标旋转、三角函数、反三角函数等复杂的运算,便于实现数字控制.在简化SVPWM算法控制的数学模型的基础上,采用simulink/matlab建立了异步电动机直接转矩控制系统的仿真模型并进行了仿真.仿真结果表明基于简化SVPWM算法的异步电动机直接转矩控制系统有较好的静动态性能.     

管路堵塞的电容层析成像可视化监测

利用电容层析成像技术实现粉体输运管路堵塞的可视化检测。介绍了电容层析成像系统中两个关键技术:电容/电压转换电路和图像重建算法。电容/电压转换电路采用交流激励型设计,电路具有较好的转换性能。图像重建算法采用正则化优化修正算法,该算法具有较好的成像质量。实验结果表明,系统能很好的提供管路堵塞状况信息。     

基于改进遗传算法的风/光互补发电系统电压无功控制

在风/光互补发电系统中,风、光资源的随机性强,导致系统电压的稳定性差,电压控制显得尤为重要.电压控制通常通过区域无功功率的优化来实现.无功功率优化是一个带有约束的多极值非线性组合优化问题,用传统的方法很难进行处理.因此提出一种改进的遗传算法用以风光/互补发电系统的无功功率优化,该算法在一般遗传算法的基础上,对编码方式、遗传算子以及终止判据等方面作了改进.通过算例分析表明,改进的算法能够显著的提高收敛速度和计算精度,有效的实现电压的无功控制.     

一种道路识别算法的硬件设计与实现

车辆视觉导航算法的硬件实现具有实际意义,是目前的研究热点之一;为克服传统算法硬件设计实现比较复杂、调试困难、对设计人员要求较高等缺点,对基于高级语言的复杂算法硬件设计实现方法进行了研究;分析了基于Handel-C语言的道路识别算法FPGA硬件设计与实现过程,并进行了实验验证;实验结果表明,和目前采用的VHDL语言等设计方法相比,该方法具有设计灵活、开发周期短、资源利用合理等优点,同时易于软硬件协同设计.     

基于Isight的分布式电源优化设计

分布式电源接入配电网是智能电网的关键.分布式电源接入配电网的位置及所注入的容量会对电网的损耗和电压的稳定性产生影响.在综合考虑电压稳定以及电网损耗的基础上建立起分布式电源优化模型,以Isight为优化平台,以MATLAB为数值求解软件,构建并实现分布式电源优化设计计算流程.该方法成功实现降低网损并提高电压稳定性的目标.采用配电网的标准算例对模型和算法进行验证,结果表明该模型具有优异的优化效果,有助于工程的实际应用.     

非对称多核处理器上的操作系统集成调度

相对于对称多核处理器,非对称多核处理器具有更高的效能,将成为未来并行操作系统中的主流体系结构.对于非对称多核处理器上操作系统的并行任务调度问题,现有的研究假设所有核心频率恒定,缺乏理论分析,也没有考虑算法的效能和通用性.针对该问题,该文首先建立非线性规划模型,分析得出全面考虑并行任务同步特性、核心非对称性以及核心负载的调度原则.然后,基于调度原则提出一个集成调度算法,该算法通过集成线程调度和动态电压频率调整来提高效能,并通过参数调整机制实现了算法的通用性.提出的算法是第一个在非对称多核处理器上结合线程调度和动态电压频率调整的调度算法.实际平台上的实验表明:该算法可适用于多种环境,且效能比其他同类算法高24%～50%.     

开销敏感的多处理器最优节能实时调度算法

嵌入式多处理器系统的能耗问题变得日益重要,如何减少能耗同时满足实时约束成为多处理器系统节能实时调度中的一个重要问题.目前绝大多数研究基于关键速度降低处理器的频率以减少动态能耗,采用关闭处理器的方法减少静态能耗.虽然这种方法可以实现节能,但是不能保证最小化能耗.而现有最优的节能实时调度未考虑处理器状态切换的时间和能量开销,因此在切换开销不可忽视的实际平台中不再是最优的.文中针对具有独立动态电压频率调节和动态功耗管理功能的多处理器系统,考虑处理器切换开销,提出一种基于帧任务模型的最优节能实时调度算法.该算法根据关键速度来判断系统负载情况,确定具有最低能耗值的活跃处理器个数,然后根据状态切换开销来确定最优调度序列.该算法允许实时任务在处理器之间任意迁移,计算复杂度小,易于实现.数学分析证明了该算法的最优性.     

一种电网电压信号的快速测量方法

电压是电网的重要参数之一,快速测量电网电压能预防某些电力系统事故发生.分析了传统电网电压交流测量方法在快速性与准确性之间存在的矛盾,提出了一种基于两点采样,能较好协调快速性与准确性的电网电压信号测量方法.该算法先将滤波处理后的电网电压信号送入微处理器,分别在t1处和2t1处进行采样,将采样后的数据利用所提算法进行计算处理,最终获取电网电压信号.基于该算法思想,设计了检测硬件电路和算法程序,进行了实验验证.500次试验结果表明,该测量方法能在2t1(小于等于1ms)的时间内快速测量出电网电压值,测量误差小于0.5％,具有速度快、精度高的特点,适用于电网电压的快速准确测量.     

规则自适应模糊PID数字电压调节器设计

应用自适应模糊控制理论,结合航空电源发电机控制器系统的实际情况,设计了基于规则自适应模糊PID算法的数字电压调节器系统.介绍了系统的硬件组成和相应规则自适应模糊PID控制器算法的具体实现.该算法克服了不能建立精确的数学模型所带来的弊端,经过验证,该系统具有良好的稳定性和快速的跟踪性,具有一定的现实意义.     

基于模糊自适应的无轴承异步电机运行控制

无轴承异步电机具有多变量、非线性、强耦合的特点.针对传统SVM-DTC系统中采用双PI控制器来生成参考电压矢量存在着PI参数难以随着系统的动态运行而实时变化的问题,提出了一种基于模糊自适应控制(FAC)的无轴承异步电机的SVM-DTC控制策略.通过模糊控制算法得到磁链和转矩的控制电压分量,实现了两个电压矢量的实时调整.文中给出了产生磁链和转矩参考电压矢量的模糊自适应控制器的设计过程.利用Matlab/Simulink仿真软件,分别建立基于模糊自适应控制的SVM-DTC和传统SVM-DTC控制系统模型.仿真结果表明,改进后的算法可以更好地抑制转矩、磁链的脉动及转速超调,提高系统的动态性能.最后用TI公司的DSP2812为控制器进行试验,试验结果表明基于模糊自适应方法的无轴承异步电机的SVM-DTC控制系统可以实现稳定悬浮.     

一种基于同构多核处理器的动态节能调度算法

在节能计算系统中节能调度是一个重要的研究方向。目前针对节能调度的研究中,多从动态电压频率调节（DVFS）的角度进行。但是随着芯片制造工艺的改进,处理器核心电压越来越低,所能调节的电压范围越来越小,通过DVFS技术实现节能遇到了理论上的瓶颈。提出了一种基于同构多核处理器的动态节能调度算法。在系统负载较轻的情况下,通过将系统任务分配到较少的处理核心上而使其他处理核心处于休眠状态来达到动态节能的效果。实验表明该算法具有较好的节能效果。     

一种改进的三电平逆变器空间矢量脉宽调制算法研究

二极管中点箝位型三电平逆变器广泛用于中高压大容量交流调速系统,具有对器件耐压要求低,输出谐波含量低等优点,但同时存在如何保持中点电压平衡和防止电压跳变等问题.空间矢量脉宽调制(SPVWM)算法能很好地跟踪转矩和磁链的设定值,有效地降低转矩和磁链的脉动,但算法复杂,运算量大.本文在分析了影响三电平逆变器中点电压平衡的主要因素的基础上,提出一种改进的SVPWM算法.该算法用中矢量、长矢量和两个短矢量合成参考矢量,并采用矢量调制的方法,利用短矢量的电流特性,消除中矢量对中点电压的影响,简化了算法,有效地控制了逆变器的中点电压,抑制了电压跳变.仿真结果证明了这种方法的可行性.     

基于三电平的优化SVPWM算法研究

基于SVPWM与SPWM调制策略之间的基本关系原理,提出一种依据增加零电压矢量作用的三电平逆变器的快速等效SVPWM算法。此算法根据增加的零电压矢量作用时间的长短,并且直接利用参考电压的瞬时值来计算每相桥臂开关管的导通时间,不仅免去了传统SVPWM算法中的复杂三角函数计算,也减少了THD。最后,在MATLAB/Simulink环境下进行系统的仿真实验。实验结果清楚地表明,所提的三电平逆变器的快速等效SVPWM算法相对于传统SVPWM算法具有实现简单、计算量少、THD小的优点。     

同构DVS集群中基于自适应阈值的并行任务节能调度算法

目前,高能效的并行任务调度算法设计已经成为集群系统的研究热点.现有基于复制的节能调度算法主要利用阈值平衡系统的性能和能耗,但随机设置的阈值无法根据性能需求和环境参数等特征自动调节,导致调度算法存在一定的局限性.文中提出一种面向同构集群系统的两阶段节能调度算法ATES(Adaptive Threshold-based Energy-efficient Scheduling).首先,设计一种基于自适应阈值的任务复制策略,该策略能够自动计算最佳阈值,利用该阈值获取近似最优的任务分组.然后,将各分组任务调度到支持DVS的处理器上,并充分利用任务之间的空闲时间降低处理器电压.该算法将任务复制策略与电压调节技术有机结合,在调度过程中能够自动调整阈值,有效提高调度算法的能效.为了验证ATES算法的合理性,通过典型应用进行仿真实验,并与常见任务调度算法进行比较,结果表明ATES算法能够更好地实现性能和能耗之间的平衡.     

级联H桥整流器电容电压平衡控制改进算法

直流侧电容电压平衡的问题是级联H桥整流器CHBR(cascaded H-bridge rectifier)目前研究的热点问题.分析并推导了CHBR的电路模型;然后引入单相dq变换,建立了CHBR在此坐标系下的数学模型;分析了一种基于能量交换的CHBR直流母线电压平衡的算法;针对其开关频率高且在负载不平衡时无法正常运行的问题,提出了一种适用于负载不平衡条件下的算法.最后通过Matlab搭建了2级级联的系统仿真.结果表明,该算法可以在负载达到一定不平衡度的范围内较好地平衡各模块的直流电容电压,并且有效地控制系统的有功和无功,实现网侧电压电流同相位运行.