基于FPGA的多普勒计程仪硬件平台设计

该文根据系统性能指标要求、算法特点和FPGA的相关特性,系统先介绍了系统组成模块的设计和各个模块的作用;然后重点对同步采样、数据存储与处理、编码信号产生和通讯模块作了详细论述,说明了相应的工作原理,给出了它们的原理框图;最后展示了电路板实物焊接图。     

基于Petri网技术的继电保护建模研究

提出了保护系统建模方法。分析了保护系统的混杂特性及其数学描述,利用可编程赋时Petri网(PTPN)建立线路距离保护模型。该方法将保护系统的工作特性分成离散状态逻辑层和连续动态层来描述,由逻辑层协调各连续动态系统的模式切换。继电保护装置的输入量为连续动态层状态变量,继电保护装置的动作属于系统离散状态逻辑层的变化。在建立模型时考虑了自动重合闸与继电保护的配合。数字仿真表明保护的PTPN模型的可行性。     

材料浓缩技术温度测控方法的研究

针对机械式蒸汽再压缩浓缩技术对二次蒸汽温度不能进行实时监控,产生能源浪费的问题,采用西门子S7 200PLC控制器为核心元件搭建一套实时监控系统对二次蒸汽温度进行监控.该系统在计算机软件驱动下,运用比例积分微分指令模块构建闭环反馈调节系统对二次蒸汽温度进行调控,并用仿真软件对闭环反馈调节系统进行模拟.针对压缩机能耗问题,在电动机上串联变频器,通过可编程逻辑控制器控制变频器,改变电动机的转速降低能耗。研究表明,闭环反馈调节系统能够实现对二次蒸汽温度的实时控制,且人机界面可以直接监控系统的运转状况,并通过变频器改变电动机的工作频率可以降低能耗.该系统组建简单方便,适合对机械式蒸汽再压缩浓缩系统进行实时监控.     

EPLD在LED大屏幕扫描电路中的应用

介绍了LED大屏幕扫描电路的设计方法,阐述了可编程逻辑器件在高速数字系统应用中的优点.给出了Altera公司的EPM7128芯片的应用实例和编程方法.     

机器人控制系统数据采集和通讯方法的实现

微创手术机器人是医疗机器人的一个重要研究领域.文中提出一种利用工控机、多个可编程多轴控制器、数据采集卡构建的机器人上层控制系统,并对系统的软件实现方案做了详细的讨论.以此方案组成的上层系统实现了系统的稳定通讯和实时控制,提高了系统可靠性,缩短了开发周期,同时大大降低了成本.由此系统实现的控制方案在临床动物实验上获得了满意的效果,从而为微创手术机器人控制系统的开发提供了一种新思路.     

基于约瑟夫森量子电压的交流功率测量系统及方法研究

基于约瑟夫森量子电压标准设计了交流功率差分测量系统。通过分析差分采样系统的误差分布及误差传递函数,提出换向差分测量方法,减小了差分采样系统的增益误差,提高了电压幅值测量准确度;通过分析衰减系数η,证明了采用换向差分测量较容易实现10-7量级电压幅值测量。通过评估差分采样系统零相位,结果证明了差分采样系统具有较好的相位测量稳定性。分析了交流功率差分测量系统的不确定度分量,评估了功率因数为1.0,0.5 L和0.5 C时的功率测量不确定度,通过与国家交流功率基准装置进行实验比对,证明了基于约瑟夫森量子电压交流功率测量系统不确定度评估的合理性。     

基于NIOSII的红外图像实时非均匀性校正

实时红外图像非均匀性校正是红外热成像系统的基础.采用Altera公司的NIOSII嵌入式软核CPU技术,提出了一种基于非线性拟合的实时校正方法以及利用FPGA为核心的硬件实现途径.针对校正中耗时的算法用FPGA中模块完成,采用NIOSII处理器的自定制指令,使FPGA的并行性和DSP的灵活性完美结合在一起,极大的提高了系统的性能.该方法动态范围大,系统仅采用一片FPGA芯片,使得系统小型化成为可能.介绍了硬件电路的原理图以及工作过程并给出实验结果.实验证明了这种方法的优越性,并取得了满意的实验结果.     

室内温控器的控制过程及设计

介绍了温控器对室内温度的控制过程、设计中涉及的重要概念,分析了温控器的辅助控制功能及设计中应注意的问题。探讨了可编程温控器对室内温度的控制过程。     

计算机组成原理课程实验教学的调查与研究

针对国内计算机组成原理课程实验教学落后的实际情况,在分析多个高校实验教学的基础上,结合清华大学多年实验教学经验,从课程设置、实验设置和实验管理及评价几个方面,阐述课程实验教学现状,指出使用可编程芯片进行计算机原型系统设计实验已经成为大势所趋。     

SM4算法在无线通信中的硬件实现与应用

随着无线通信的快速发展与普及,通信的安全问题成为研究的重点。针对数据吞吐量不高,但实时性要求严格的无线通信问题,设计了一个SM4的硬件电路模块。在Altera的Cyclone系列FPGA上占用1 875个逻辑单元,时钟频率100 MHz,吞吐率为266.5 Mb/s。将该模块应用于此通信链路中,并搭建了一个无线通信加密平台,实验结果表明SM4加密算法在物理层上的应用对于信息传输的安全具有重要意义。