设计应用

  • 一种多位量化高精度加速度计系统设计

    为了在保证系统噪声整形能力的基础上实现稳定的高精度微机械加速度计系统,提出了一种多位量化的高精度加速度计系统。通过应用静电力反馈线性化电路,实现了一种四阶多位量化微机械加速度计结构。该加速度计系统噪声水平均值低于-120 dB/√Hz,灵敏度0.63 V/g,等效输入加速度噪声约为4 μg/√Hz。加速度计系统量程受限于电源电压和系统灵敏度,约为±3 g。
    发表于:2018/4/17 10:11:00
  • 低压降(LDO)稳压器之理想与现实

    稳压器在想要从不稳定或可变的电源中获得稳定电源电压的应用至关重要。这类电源包括逐渐放电式的电池或整流后的交流电压等。而对开关稳压器产生的噪声或残留交流纹波较敏感的应用,包括射频收发器、Wi-Fi模块和光学图像传感器,采用线性稳压器来可最大限度地减少整个系统的错误和误差。
    发表于:2018/4/16 21:35:30
  • 基于电流反馈的IGBT有源栅极驱动方法研究

    IGBT开关过程中di/dt与du/dt的大小决定着电流过冲、电压过冲和通断损耗的大小。为使IGBT稳定高效工作,提出一种基于di/dt和du/dt反馈的栅极驱动方法,在IGBT开通时,与di/dt成正比的可控电流反馈到栅极;同样,在IGBT关断时,与du/dt成正比的可控电流反馈到栅极。通过调节反馈到栅极的电流值,实现对di/dt与du/dt的控制,从而抑制尖峰电流和过压损坏的产生。仿真及实验结果验证了理论分析的正确性与可行性。
    发表于:2018/4/16 11:41:00
  • 一种基于FPGA的低功耗高速解码器设计

    针对传统编解码算法复杂度高、不易扩展等问题,对自编码神经网络前向传播算法和结构进行了研究,提出了一种以自编码神经网络为编解码算法,以FPGA为实现平台的低功耗高速解码器系统。该系统实现了字符的编解码,同时可被应用于各种多媒体信息的编解码。通过ModelSim仿真,Xilinx ISE实现后进行硬件实测,对计算精度、资源消耗、计算速度和功耗等进行分析。实验测试结果表明,所设计的解码器能够正确完成数据解码功能,算法简洁高效,扩展能力强,系统具有低功耗、速度快等特点,可广泛应用于各种低功耗、便携式产品。
    发表于:2018/4/16 11:03:00
  • 一种应用于LDO的可编程电流限电路设计

    提出了一种应用于线性稳压器(LDO)的可编程电流限电路,可实现调整管电流的精准采样。根据输入—输出压差和负载电流的不同工作情况,通过调节片外的限流电阻来改变电流限值的大小。基于TSMC 0.25 μm BCD工艺进行设计,采用H-spice进行仿真验证。仿真结果表明,LDO在2 V~5.5 V的输入电压、1.2 V~5 V的输出电压范围内,实现了最大3 A带载能力的输出,该可编程电流限电路可将电流限值在0.2 A~4.5 A内编程。
    发表于:2018/4/13 11:52:00
  • 改进EKF的自抗扰飞控系统设计

    针对四旋翼飞行器系统强耦合、非线性、易受外界噪声干扰的问题,提出了一种自抗扰控制(ADRC)与改进的扩展卡尔曼滤波器(EKF)相结合的方法。该方法利用自抗扰控制器对四旋翼飞行器进行控制,采用改进的EKF滤除外界噪声干扰,将ADRC输出的最优控制量作为改进EKF的控制量,其输出带有测量噪声的飞行器姿态作为改进EKF的状态变量,经过改进EKF滤波修正后可输出较精确的姿态值。实验结果可知,该方法控制飞行器姿态稳定时间为0.7 s左右,较之串级PID控制,其姿态跟踪曲线更加平稳,高度控制的稳定时间减小了1.7 s,抗干扰能力提高了50%,表明该方法增强了四旋翼系统的稳定性和抗干扰能力,满足对四旋翼姿态控制的要求。
    发表于:2018/4/13 11:33:00
  • 系留多旋翼无人机及其在战术通信中的应用

    介绍多旋翼无人机的发展和特点,针对其在无线通信中继应用中存在的问题和局限性,创新地提出通过加装系留供电系统实现系留多旋翼无人机的基本方案。可持续稳定滞空飞行的特点,使系留多旋翼无人机更适用于构建战术通信的无线中继平台。结合军事应用需求,分析对比了在不同地形下,典型战术电台在地面直接通信和通过系留多旋翼无人机中继通信的距离预计值。对比结果表明,采用系留多旋翼无人机搭载战术电台构成的中继平台,可显著提升战术通信系统的通信覆盖能力,应用和发展前景广阔。
    发表于:2018/4/12 15:44:00
  • 基于RT-Thread的无人机数据记录仪设计与实现

    随着无人机任务载荷的种类日益增多,功能日益强大,数据记录仪作为记录无人机飞行状态和任务载荷信息的重要航电设备,也面临着数据量增大、工作环境复杂、工作时间长的挑战,设计一种多用途、高可靠、易存取的数据记录仪成为行业发展的必然要求。对传统无人机数据记录仪存在的功耗大、体积大、成本高、存储效率低、实用性差的缺点做出改进:在STM32F4微处理器上移植了RT-Thread嵌入式实时操作系统,以SD卡为存储介质,用Fatfs文件系统进行数据组织,创新地提出了多线程数据缓冲存储策略,并且开发了USB驱动,能够从PC端将数据拷出进行离线分析。最后根据软硬件设计进行了小批量试制,经测试能够实现多通道、大数据流输入环境下的长时间准确存储。
    发表于:2018/4/12 15:14:00
  • 基于改进人工势场法的无人机在线航路规划算法

    在线航路规划能够使无人机针对动态变化的环境快速有效地生成相适应的飞行航路,是无人机任务规划系统必需的能力之一。基于人工势场法提出一种三维在线航路规划方法,使无人机在应对动态变化的飞行环境时能实时规划出保障飞行安全并满足其任务执行效率指标的飞行航路。此航路规划方法在环境构建过程中引入了参考航路引力场和自适应的时间扰动因子,解决了原人工势场法在航路规划中容易陷入势场局部最小值而导致无法用适感环境动态变化区域的问题。在此基础上,提出一种虚拟目标法以更有效地解决人工势场法遇到的局部极值陷阱问题。通过仿真验证表明:所提出的无人机在线航路规划方法比传统的人工势场法更容易跳出势场的局部最小值,且有较好的避障能力。
    发表于:2018/4/11 14:39:00
  • 一种改进型双LCL无线电能传输系统研究

    由于双LCL型无线电能传输(WPT)系统具有恒流输出特性以及较好的鲁棒性,故其已经在无线电能传输领域得到了广泛的应用。但是,在系统轻载时,逆变器输出电流存在畸变,此为双LCL型无线电能传输系统的固有缺点。针对此问题,在不影响系统原特性的基础上,提出了一种改进方法,并从理论上分析了改进方法的工作原理以及可取得的良好效果。最后,通过仿真分析和实验验证证明了理论分析的正确性。
    发表于:2018/4/11 14:14:00
  • 组合爬山法与变论域模糊控制的MPPT算法

    光伏发电系统的输出功率随外界环境的改变而变化,若控制光伏列阵始终在最大功率点处工作,将能提高光伏发电效率。在传统单一的MPPT算法中,无法同时满足系统的动态性和稳态性,为此拟提出一种将爬山法与变论域模糊控制组合算法,并通过Simulink仿真分析,分别对比研究了爬山法、模糊控制法、变论域模糊控制以及组合算法跟踪光伏列阵最大功率点的输出特性。仿真结果表明:组合控制算法能快速、稳定地追踪最大功率点。
    发表于:2018/4/10 13:26:00
  • 自然坐标系SVPWM四桥臂中频逆变器调制策略研究

    三相四桥臂中频逆变器逐渐成熟,能满足航电和雷达设备对中频电源的需求,且能在不平衡负载下保持三相电压稳定。为研究逆变器带不平衡负载能力,首先分析了自然坐标系下空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,减少了在αβγ坐标系下坐标变换、矢量选取与占空比计算的复杂性,利于实现DSP数字化控制。通过分析三相四桥臂的平均电流模型,实时采样负载电流并计算参考电压,使逆变器能适应各种不平衡负载,采用PI控制稳定系统输出电压。经仿真和实验验证,逆变器带非线性负载和不平衡负载能力强,输出电压波形THD小。
    发表于:2018/4/10 13:06:00
  • Buck变换器在射流清洗设备电源中的应用

    在实现高压水射流清洗设备的自动控制过程中,存在着系统响应实时性差、稳定性低的问题。针对该设备的自动控制要求,从直流驱动电源的角度考虑,设计了相应的驱动电源结构。基于传统线性直流电源的结构,引入了改进的Buck变换器。通过MATLAB仿真表明,该电源具有更快的输出响应,功率转换损耗更低,输出电压电流波形稳定,输出功率大小可进行实时调节。在一定程度上改善了系统响应的实时性、稳定性,能够较好的满足射流清洗设备的应用需求。
    发表于:2018/4/9 13:56:00
  • 基于维纳后置滤波的LS波束形成混响抑制算法

    混响导致语音信号时间和频率模糊,严重时语音变得难以理解。为了提高语音质量,提出一种具有维纳后置滤波的最小二乘波束形成混响抑制算法。该算法将混响后的语音信号分为直达部分和混响部分,得到维纳后置滤波器增益估计;针对语音信号在低频部分噪声相干性较强的问题,利用最小二乘波束形成算法进行分频处理,最后求解最优权值。仿真实验表明,所提出的算法具有较好的混响抑制特性。
    发表于:2018/4/9 13:43:00
  • 基于静态二进制分析的工控协议逆向解析

    针对传统的协议解析方法在工业控制系统中的局限性,提出了一种适用于工业控制系统通信协议的协议逆向分析方法。该方法的算法思想来源于动态污点算法,算法实现基于静态二进制分析平台IDA Pro及其提供的软件开发接口,解析结果可直接为模糊测试提供语义参考。该算法包括预处理、交叉引用分析、协议帧重构和语义提取等步骤,具有针对性强、通用性好的特点。将算法实现后应用于某组态软件,能够得到正确的分析结果,证明了该方法的正确性与有效性。
    发表于:2018/4/8 11:55:00