中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 陈俊达桂林理工大学 2011年硕士导师: 蒋存波共135页

摘要 : 绝缘材料的加速老化试验装置是新型绝缘材料研发和新电气设备研制中新绝缘结构设计所需的重要实验设备。在当前变频驱动、新能源发电领域,绝缘材料和结构承受的是脉冲电环境,脉冲应力环境较原先的直流和工频正弦交流环境对绝缘材料的寿命影响要严酷得... 展开绝缘材料的加速老化试验装置是新型绝缘材料研发和新电气设备研制中新绝缘结构设计所需的重要实验设备。在当前变频驱动、新能源发电领域,绝缘材料和结构承受的是脉冲电环境,脉冲应力环境较原先的直流和工频正弦交流环境对绝缘材料的寿命影响要严酷得多,原来针对直流和工频正弦交流环境的寿命加速试验方法和设备无法正确评估脉冲应用环境下的绝缘寿命。这给电气绝缘设计带来困难,也是导致电气设备过早失效的主要原因之一。所以需要研发新的绝缘材料的加速老化试验装置,以适应新的应用环境下绝缘材料寿命评估的需要。在绝缘材料和结构的加速老化过程中,电应力是极其重要的老化加速因子,包括脉冲波形、脉冲上升时间、幅值、频率等。脉冲电压寿命加速试验中要求脉冲上升时间尽可能短,当其作用在绝缘系统上后,对其波形及其参数的测量与控制对寿命的评估具有重要的影响,也是脉冲加速试验的关键技术之一。由于脉冲加速老化实验过程中,存在高压电场干扰,以及随机高压放电造成的强干扰,给波形测量带来很大的困难。而高档的示波器能够实现波形参数的测量,但无法专门针对加速试验所需要的数据进行快速处理和分析。所以在试验装置的研制阶段,就需要有适合的实验辅助工具,用以实时测量高压脉冲信号源参数和快速分析测量数据。并且为了快速评估脉冲波形控制算法的性能,需要实验辅助工具具有快速识别典型输入信号参数和评估控制系统性能的功能。本文主要研究绝缘材料脉冲加速老化试验中的波形测量与数据处理技术,以及试验过程所需的各种识别算法。并且应用针对这些识别算法,提出了SOPC技术和ARM处理器平台相结合的一种实验辅助系统的设计方案,具体工作内容如下：⑴构造以ARM处理器和FPGA为核心的硬件系统,并通过选择价格低廉的SRAM和ADC器件,在硬件性能上实现了400MHz的采样数据存取性能和2MB的采样数据存储深度。⑵提出了一种通过计算基波有效值来识别典型信号类型的算法,并采用最小二乘法评估了正弦波、单／双极性方波、单／双极性矩形波、三角波等典型信号的参数,提出了运用本系统评估控制系统性能的方法,最后通过MATLAB对这些算法进行了仿真实验。仿真实验结果表明除对高频方波／矩形波的计算精度在5％范围内,其他信号参数计算精度均控制在2％范围内。⑶在ARM处理器上针对应用程序的需要移植了μC／OS-Ⅱ操作系统,并结合实验室原有的软件模块完成了应用程序的设计以实现系统功能。最后通过硬件实物测试,结果表明系统达到了设计要求,并且能稳定、可靠的运行。收起

关键词 : 绝缘材料老化试验数据采集波形识别

2. 基于ARM11和嵌入式Linux平台的多媒体播放器的研究与实现

[学位论文] 张斌桂林理工大学 2012年硕士导师: 蒋存波共104页

摘要 : 数字3C加速融合的时代，以影音播放为代表的嵌入式多媒体处理有着广阔的市场空间，机顶盒、智能手机、平板电脑等嵌入式终端逐渐占领消费类电子市场，用户不断增长的需求对嵌入式多媒体播放技术提出更高要求。紧随嵌入式处理器IP核设计及制造工艺的进... 展开数字3C加速融合的时代，以影音播放为代表的嵌入式多媒体处理有着广阔的市场空间，机顶盒、智能手机、平板电脑等嵌入式终端逐渐占领消费类电子市场，用户不断增长的需求对嵌入式多媒体播放技术提出更高要求。紧随嵌入式处理器IP核设计及制造工艺的进步，更多的硬件资源可用于提升多媒体处理性能，这对嵌入式播放软件的设计提出更高考验。本文选用ARM11核+DSP的解决方案，基于S3C6410和嵌入式Linux设计实现了一款嵌入式多媒体播放器。所设计的可扩展性的软件架构充分发挥了S3C6410内嵌的DSP协处理器的多媒体处理性能；针对平台特点改进的音视频同步算法，以及软/硬件视频解码搭配软/硬件缩放与颜色空间转换的工作模式，在链队列数据缓冲模型及POSIX Threads多线程模型的驱动下，协作实现了嵌入式多媒体播放器，达到了既能满足对D1分辨率的H.264 BP或MPEG4 SP编码视频的流畅、同步播放，又对容器格式和应用场合提供广泛支持的设计目标。本文为嵌入式多媒体播放器设计的基于Qt4的图形界面，增强了软件的易用性；为S3C6410平台研发的多媒体功能模块测试程序可被该平台类似应用借鉴。本文主要工作如下： 1.研究嵌入式多媒体播放技术的发展趋势和解决方案，确定本课题技术方案。研究ARM11和ARMv6架构特点，搭建适用于ARM11和嵌入式Linux平台的开发环境。 2.研究多媒体编解码标准，设计系统架构方案。分析Real6410硬件资源和S3C6410内嵌的MFC、Postprocessor协处理器的工作原理，设计硬件体系结构。 3.为嵌入式多媒体播放器应用软件设计了具有扩展性的软件架构参考模型；设计实现了基于POSIX Pthreads的多线程并发处理和基于链队列的数据缓冲。 4.研究MFC对H.264与MPEG-4的解码原理和Postprocessor的处理流程。实现了FFmpeg与MFC的双“视频解码”和libswscale与Postprocessor的软硬件双“缩放与颜色空间转换”的工作模式。 5.针对本平台特点改进音视频同步算法并用多线程技术实现；实现了基于Overlay技术的Framebuffer视频显示和基于ALSA的音频输出；基于Qt4设计了播放列表，基本实现了为嵌入式多媒体播放器设计的图形界面。 6.优化了部分程序代码；设计了适用于S3C6410平台的带有Qt图形界面的多媒体功能模块测试程序；对嵌入式多媒体播放器进行了功能模块分项测试和整机性能测试。收起

关键词 : 嵌入式多媒体播放器视频硬件解码颜色空间转换音视频同步 IP核设计软件架构

3. 绝缘劣化状态嵌入式智能测试记录技术研究

[学位论文] 孔祥丽桂林理工大学 2017年硕士导师: 蒋存波共102页

摘要 : 绝缘材料和绝缘结构（后简称为绝缘）的绝缘性能对电子/电气设备的绝缘性能有直接影响。绝缘失效是造成电气设备失效的主要原因之一。绝缘劣化是一种长期应力损伤累积的渐进随机过程，通常需要几年到几十年时间。为了缩短时间，以取得绝缘新材料新工艺... 展开绝缘材料和绝缘结构（后简称为绝缘）的绝缘性能对电子/电气设备的绝缘性能有直接影响。绝缘失效是造成电气设备失效的主要原因之一。绝缘劣化是一种长期应力损伤累积的渐进随机过程，通常需要几年到几十年时间。为了缩短时间，以取得绝缘新材料新工艺、或新绝缘系统的寿命信息，往往使用加速老化试验方法。由于绝缘劣化过程中，绝缘承受的应力情况非常复杂，绝缘寿命不再是时间的线性函数。以往在加速老化条件下的研究能大致反映绝缘劣化和绝缘剩余寿命规律，但接近自然环境和在电气设备实际运行时，绝缘存在一定程度的疲劳损伤后，绝缘劣化及剩余寿命规律还有待进一步探索。当前的绝缘寿命评估，主要采用破坏性的试验方法。在相近的加速老化应力条件下，比较基准式样和待测试样的性能，用以评估式样性能的改善程度。还有一类应用，需要利用运行中记录的特征参量，用非破坏性方法，预估在用电气设备的剩余寿命，这就需要建立剩余寿命预测模型。为了准确研究绝缘劣化规律，获得所需要的寿命信息、建立剩余寿命模型，就需要在绝缘老化寿命试验中，记录全寿命过程与绝缘劣化及剩余寿命有关的信息。即使是加速老化寿命试验，它的试验过程也需要数小时到数百小时。由于绝缘劣化的特点，除局部放电导致的突跳外，上述信息是缓慢变化的，如果采用直接存储的方式会造成存储材料的浪费。此外，局部放电、边沿过渡等尖峰脉冲信号需要较高速率的采集装置。针对绝缘老化试验的需要，本文研究和制作了绝缘老化试验参数的采集记录装置。首先，分析了绝缘老化试验数据采集信号的特征和变化特点，得到高速数据采集装置的采集速率、通道带宽和存储容量等设计要求。然后为减小数据存储的冗余度，根据采集信号变化特点，提出一种智能压缩记录算法。最后研制了一种以Cortex-M7（ARM）为控制器内核的数据采集记录装置。硬件系统利用80MHz高速模数转换芯片ADC10080和高速数字隔离芯片ADuM240/241实现双通道隔离信号采集电路。利用CPLD产生通道选择信号，微控制器的可变存储器控制器（FSMC）读取数据的来源。利用本文设计的智能压缩记录算法，将采集的数据压缩存储至外部扩展的Nand Flash存储器中，同时采集的数据波形和相关参数显示在LCD上。软件使用任务调度的思想完成功能模块的执行和切换。完成软硬件设计，制作样机并调试后，首先在等效电容和绝缘电阻硬件平台上进行实验。通过改变方波脉冲参数和电路元器件参数，分别验证方波脉冲和回路电流的压缩记录方法。然后在0.25mm的聚酰亚胺薄膜预老化试样下，进行实验，直至绝缘失效。经过初步实验测试，该数据采集记录装置能够完整记录绝缘老化过程中的实验参数，并能够捕捉快速脉冲信号，基本达到了预期目标。收起

关键词 : 绝缘老化高速隔离采集数据压缩记录嵌入式系统智能测试剩余寿命模型

4. 低失真正弦波逆变控制策略研究

[学位论文] 闫军部桂林理工大学 2012年硕士导师: 蒋存波共99页

摘要 : 在工频耐压试验中，一般希望试验电源可以输出幅值可平滑调节、失真度低的高压正弦波电压。传统的试验电源采用接触调压器与工频高压变压器相结合的方式获得试验用高压正弦波电压。由于接触调压器固有的缺陷，导致升降压过程中电压不够稳定和平滑。而... 展开在工频耐压试验中，一般希望试验电源可以输出幅值可平滑调节、失真度低的高压正弦波电压。传统的试验电源采用接触调压器与工频高压变压器相结合的方式获得试验用高压正弦波电压。由于接触调压器固有的缺陷，导致升降压过程中电压不够稳定和平滑。而当前的逆变电源还难以满足工频耐压试验的要求。由于基于载波移相的级联逆变电路适合用于工频耐压试验电源，因此对级联逆变电路进行深入的研究具有重要意义。本文首先详细分析了级联逆变电路的基本组成单元全桥逆变电路，建立了全桥逆变电路在两种不同控制策略下的数学模型，并对这两种控制策略下的谐波特性及其影响因素进行了详细地分析，得出了全桥逆变电路在输出单极性电压波形时具有较好的谐波特性这一结论。推导出了总谐波畸变率和调制度之间的关系，并给出了相应的表达式。针对以上分析结果在MATLAB中建立了相应的仿真模型，进行了仿真验证。其次以全桥逆变电路的数学模型为基础，建立了级联逆变电路的数学模型，对级联逆变电路采用载波移相调制时的总移相角的选择进行了分析，重点分析了总移相角为π和2π两种不同情况对输出电压谐波特性的影响，得出了总移相角为π时输出电压谐波特性不受级联单元数奇偶性影响的结论。分析了调制度、载波频率、级联单元数对级联逆变电路输出电压谐波特性的影响，推导出了级联逆变电路输出电压总谐波畸变率与调制度的近似关系式。建立了相应的仿真模型，对以上分析结果进行了仿真验证。再次本文针对逆变器数字化控制的特点，分析并仿真验证了规则采样法存在的问题，给出了一种改进的规则采样法和相应的数学模型，对两种方法进行了仿真对比，仿真结果验证了改进的规则采样法的优点。最后，本文以TMS320LF2407作为控制芯片，构建了两单元级联逆变实验系统，并对输出滤波器进行了分析与设计。在该系统上对本文的相关分析结果进行了实验，得到了实验结果并对其分析。实验结果表明：在级联逆变电路中，当每个逆变单元采用输出单极性电压波形的控制方式、载波移相调制的总移相角为π、并采用改进的规则采样法时可以得到质量良好的电压波形，实验结果验证了本文理论分析的正确性。收起

关键词 : 级联逆变电路谐波分析载波频率调制度控制策略

5. 基于SOPC技术的波形检测与分析方法的研究

[学位论文] 郭栋桂林理工大学 2012年硕士导师: 蒋存波共96页

摘要 : 随着电力电子技术的发展，PWM技术在新能源发电和电力驱动系统中得到了广泛的应用，使得绝缘材料的电气应用环境发生了显著变化。原来通过直流/工频交流正弦试验获得的绝缘材料耐电压性能、寿命等参数不完全适应于新环境下的应用。而绝缘材料的寿命实... 展开随着电力电子技术的发展，PWM技术在新能源发电和电力驱动系统中得到了广泛的应用，使得绝缘材料的电气应用环境发生了显著变化。原来通过直流/工频交流正弦试验获得的绝缘材料耐电压性能、寿命等参数不完全适应于新环境下的应用。而绝缘材料的寿命实验与评估是新材料研究和产品质量监督不可缺少的环节，这就需要人为的模拟绝缘材料的各种应用环境，提供合理的加速老化因子，以较快的获得寿命试验结果。电应力是老化试验中最主要的老化因子，包括高频高压方波(双极性对称梯形波)、正弦波和三角波等信号，其中波形的幅值、频率、上升/下降时间(方波)等参数对试验的影响显著，而试验中存在着工频源干扰、强电场干扰、局部放电造成的干扰，这些因素都会给电应力参数的测量，尤其是对具有陡上升沿和含有大量谐波成分的方波参数的测量，带来很大的困难。因此，电应力参数(特别是方波参数)的测量与控制一直是试验中重点和难点问题。市面上的绝大多数示波器都能完成基本波形的测量显示和相关参数的计算，而无法专门针对加速老化试验中老化因子进行测量、分析和处理，更不能实现波形参数控制。本文在研究和分析绝缘材料老化试验中参数测量存在的困难和问题的基础上，介绍一种基于FPGA+ARM9硬件平台的具有高速数据采集、存储、参数计算、波形显示及自动记录材料失效时间的系统设计方案，具体内容如下。 1.分析现有数据采集/处理系统的特点，选择双通道交替采样来实现最高400MHz的数据采样，并在QuartusⅡ中采用文本和原理图输入的方式完成FPGA内部功能模块的设计和仿真，以实现对采样、数据存取等的控制； 2.分析了被测信号以及干扰的特点，选择了适合本设计所需的滤波方法来滤除干扰信号；对已有的波形参数检测的理论方法和相关算法进行分析和变换，推导出适合用程序语言描述的表达式，并根据本设计的需求，按波形类型对其参数进行分析，以辅助研究人员对加速因子参数进行控制，并利用Matlab工具对算法仿真验证；采用抽取算法完成信号波形的波形恢复和显示。 3.对硬件平台的资源以及处理架构的分析，引入嵌入式实时操作系统，利用操作系统对任务的快速调度和统一管理等功能来协调各功能模块的工作，从而提高系统整体的性能。最后对系统进行了整体调试，结果表明，设计基本达到设计要求，但需要进一步完善和改进。收起

关键词 : 电力电子绝缘材料高速数据采集波形识别嵌入式Linux 寿命试验

6. 基于SOPC的模块级联型高压逆变电源控制技术的研究

[学位论文] 曾莎桂林理工大学 2013年硕士导师: 蒋存波共94页

摘要 : 对于一些特殊的绝缘材料和电气设备的绝缘系统来说,正弦波频率和电压幅值是绝缘老化加速的因子。在进行加速老化实验的过程中,为了在不改变绝缘失效机理的条件下尽快得出绝缘寿命的相关信息,需要使用中、高频率的正弦波逆变电源。由于受到高压电压的限... 展开对于一些特殊的绝缘材料和电气设备的绝缘系统来说,正弦波频率和电压幅值是绝缘老化加速的因子。在进行加速老化实验的过程中,为了在不改变绝缘失效机理的条件下尽快得出绝缘寿命的相关信息,需要使用中、高频率的正弦波逆变电源。由于受到高压电压的限制,当前主要使用的50HZ工频正弦波电源不能完全满足这些特殊要求。因此,对中、高频的高压正弦波逆变电源的研究具有十分重要的现实意义。同时,载波移相技术在高压逆变电源中的应用,在一定程度上达到了在不增加开关元件的开关频率的基础上而降低谐波失真的目的。载波移相控制策略使得控制变得更为复杂,对控制器的要求进一步提高。当前主要是利用微控制器和DSP处理器来实现高压变频器的控制策略,随着FPGA/CPLD器件和SOPC技术的发展,使得利用FPGA/CPLD器件基于SOPC技术实现高压变频器的控制成为可能,同时这种方法不仅具有硬件实现的可靠性和快速性,也具有软件实现的灵活性等优点。本文主要在基于载波移相SPWM技术的模块级联型高压逆变电源的控制策略上进行了分析研究,在Simulink下对各种常见的控制策略进行仿真;同时在模块级联型高压逆变电源控制策略的数字化实现方面做了一些研究,通过探索将运用先进的SOPC技术实现的数字控制平台引入控制系统,以推进模块级联型高压逆变电源数字化控制的进程。本文首先详细分析了模块级联型高压逆变电源拓扑结构及控制策略。针对两模块级联的情况,分析了每个开关状态下每个模块所对应的工作状态、每个模块的输出电平以及在对应的情况下级联系统的工作状态和输出电平。其次,在Simulink下对常见的基于载波移相SPWM技术控制策略进行仿真,并对每种算法滤波后的结果进行了分析。得出了在级联模块数为6的情况下,PD、POD和APOD三种算法的THD相差不大;在级联模块数为6且未经滤波的情况下,单极性三角波水平总移相角为2π时的THD明显优于总移相角为π的情况,而双极性三角波水平总移相角为π时的THD明显优于总移相角为2π的情况的结论。控制系统运行频率越高,对时序、逻辑的要求越高,设计难度越大。文章最后,在调制波频率为1KHZ、载波频率为20KHZ的情况下,以APOD控制策略为例,介绍了通过SOPC技术实现六模块级联高压逆变电源数字化控制的过程。对每个模块的实现进行了详细说明,给出仿真结果。并通过实验证明了用SOPC技术实现数字化控制的可行性。同时,在进行正弦波发生模块的设计中,摒弃了常用的查表法和泰勒级数展开法而采用了迭代法的实现方式,通过仿真证明了该方法的可行性。收起

关键词 : SOPC技术模块级联高压逆变电源控制策略载波移相控制算法现场可编程门阵列 SPWM方法 Simulink仿真

7. 基于SOPC技术的预测控制算法IP核的研究

[学位论文] 张淑祯桂林理工大学 2011年硕士导师: 蒋存波共91页

摘要 : 随着现代工业生产技术的迅速发展,工业实践过程往往具有环境参数和结构未知、非线性、强耦合性、信息不完整性和大时滞等特性,其动态行为还会冈外界操作条件的变化、噪音等干扰因素而变化。由于控制对象的多样化以及控制要求的不断提高,传统控制策略难... 展开随着现代工业生产技术的迅速发展,工业实践过程往往具有环境参数和结构未知、非线性、强耦合性、信息不完整性和大时滞等特性,其动态行为还会冈外界操作条件的变化、噪音等干扰因素而变化。由于控制对象的多样化以及控制要求的不断提高,传统控制策略难以得到满意的控制效果。因此,寻找一种对过程和环境的不确定性有一定适应能力的控制策略是控制界和学术界的亟待解决的问题。预测控制理论的提出,不仪满足了实际工业过程对象的具体特点,而且具有在线计算方便、模型精度要求低、易于实现的显著优点。本文针对具有大滞后特性的系统,以具有此特性的电加热温度控制系统为对象模型,探索一种基于时域响应特性的预测控制算法,其核心思想足利用系统当前以及之前的采样信息来预测系统未来的输出,使其与系统设定输入的偏差为零。在已知被控对象参数时,预测控制算法的理论分析与仿真结果基本一致,有一定的抗干扰能力,跟踪性能良好,控制精度高。另外针对一阶滞后模型,给出了被控对象参数的离线辨识算法,以适应参数未知的控制过程,仿真结果表明,离线辨识参数的误差小,可以满足参数辨识的需要。对于由外界干扰引起的参数时变过程,给出了在线辨识参数的预测控制算法。仿真结果表明,在线辨识参数的预测控制算法与已知参数的预测控制算法的控制范围一致,可以得到满意的控制效果,一定程度上改善了了参数时变带来的输出偏差。预测控制算法全过程需要浮点运算,本文在分析单精度浮点运算的基础上,利用VHDL语言设计实现了可以完成32位单精度浮点数加减乘除的运算器。其中利用两个定点加法器,完成了浮点加法器的设计；根据booth算法原理和定点加法器,通过循环移位的方法进行两位补码乘法运算,完成了32位浮点乘法器的设计；浮点除法器利用不恢复余数算法和定点减法,完成阶码相减、尾数相除的运算过程。在QuartusⅡ平台下仿真测试,浮点运算器的功能和时序均满足设计要求,误差较小稳定在允许的范围内。对已推导出的预测控制算法进行转化,完成易于用硬件描述语言实现的算法表达式。在此基础上,根据应用要求,对预测控制算法IP核进行基本模块划分,包括接口模块、时序发生模块、存储模块、逻辑运算模块、参数识别模块、输出转换模块、基于有限状态机的控制模块等,利用原理图结合硬件描述语言的输入方式,完成各个模块功能后,实现对预测控制IP核的综合仿真。仿真结果表明,预测控制IP核基本满足了设计要求。收起

关键词 : 预测控制 SOPC技术 IP核 CPLD 单精度浮点数控制策略有限状态机

8. 电动汽车驱动电机绝缘剩余寿命在线诊断关键技术研究

[学位论文] 项春雷桂林理工大学 2014年硕士导师: 蒋存波共90页

摘要 : 电动汽车用驱动电机使用电力进行驱动,驱动电机工作在PWM控制方式。相对于传统汽车,电动车辆具有环境污染小、噪音低、能效高等优点,随着清洁能源发电和新能源发电等技术的进步,电力来源日趋丰富,电力生产对环境的影响日趋减小,电动车的优势更趋显著。... 展开电动汽车用驱动电机使用电力进行驱动,驱动电机工作在PWM控制方式。相对于传统汽车,电动车辆具有环境污染小、噪音低、能效高等优点,随着清洁能源发电和新能源发电等技术的进步,电力来源日趋丰富,电力生产对环境的影响日趋减小,电动车的优势更趋显著。驱动电机是电动车的重要部件,绝缘失效是导致电机故障的最主要原因。电动车驱动电机工作可达750V的PWM控制方式,绝缘故障特别是对地(铁芯)绝缘故障不仅影响车辆运行,且会直接威胁到乘员的健康和生命安全,因此对电动汽车驱动电机的绝缘和运行过程的绝缘寿命监测提出了更高的要求。国内外对变频电机绝缘技术的研究成果也有一定的积累,特别是对绝缘老化机理认识和绝缘寿命模型的研究,但大多以大型机车用驱动电机绝缘为研究对象,针对电动汽车驱动电机的绝缘剩余寿命模型与绝缘剩余寿命在线检测的研究还较少。为了对电动汽车的驱动电机绝缘剩余寿命进行研究,本文在结合国内外针对电动汽车用驱动电机绝缘研究的基础上,以电动汽车驱动电机为对象,开展了相关方面的研究。首先,结合国内外研究现状,分析了现有的电机绝缘寿命模型与绝缘的在线检测原理,根据电动汽车用驱动电机特性,分析了引起驱动电机绝缘故障的几种主要老化因子;同时,本文根据建立的电机绝缘简化模型给出了绝缘电阻的求解方程推导,针对简化模型给出实验模型以及以绝缘电阻为测量目标的理论分析。为了对上述实验模型经行验证,需要对试样的绝缘寿命失效时间进行分析,以及需要获得接近绝缘失效的试样;论文设计了一套基于级联式高频方波脉冲的绝缘试样老化实验装置,在实验装置上模拟电机的电应力环境对试样进行全剩余寿命实验。实验装置首先利用电力电子技术研制了一套电压可调、具有高隔离度的0~500V直流开关电源一套高隔离度的辅助电源、高频脉冲电压和用于输出脉冲参数控制的基于嵌入式的脉冲控制电路。0~500V的直流电源经过高频脉冲电路输出频率、占空比、电压可调的双极性方波脉冲电压;基于STM32F103脉冲控制电路为每级方波脉冲模块提供同步的控制信号,多级高频方波脉冲经过级联获得0~4kV、f=1kHz~20kHz、上升沿与下降沿小于90ns、最大占空比50%的寿命老化实验所需方波脉冲电压。试样的绝缘电阻作为材料绝缘失效指标的一项重要指标。论文根据理论推导设计了一种用于双极性方波脉冲电压绝缘寿命实验的漏电流检测电路。利用该电路把回路电流中的等效电容过渡过程电流剔除,只对绝缘漏电流测量信号,反映当前试样绝缘电阻的状况;实验结果发现试样绝缘电阻在老化过程中依据绝缘电阻变化速率可分为三个阶段,且在绝缘寿命后期绝缘电阻的变化率明显增大,且伴随的绝缘电阻的跳动过程。收起

关键词 : 电动汽车驱动电机绝缘剩余寿命在线检测实验模型

9. 彩色激光打印机的色彩空间转换研究

[学位论文] 许热桂林理工大学 2013年硕士导师: 蒋存波共90页

摘要 : 随着色彩再现技术的不断革新,计算机应用领域的不断扩大,色彩再现设备也在不断地发展和改进。色彩是图像中的重要组成信息,随着信息化、网络化的不断发展,诸如:打印机、显示器、扫描仪等彩色再现电子设备正在逐步进入到人们的日常生产生活当中去。在信... 展开随着色彩再现技术的不断革新,计算机应用领域的不断扩大,色彩再现设备也在不断地发展和改进。色彩是图像中的重要组成信息,随着信息化、网络化的不断发展,诸如:打印机、显示器、扫描仪等彩色再现电子设备正在逐步进入到人们的日常生产生活当中去。在信息时代中的数据交互更加频繁且复杂,人们对彩色数据“所见即所得”的打印再现需求也变得愈发的强烈。为了实现色彩信息在不同设备间进行尽可能准确的传递和再现,国际照明委员会为不同设备的色彩表现提供了丰富的色彩空间。由于呈色原理上的差异,即显示设备常用的RGB色彩空间与打印设备常用的CMYK色彩空间之间存在着不可避免的差异,使得在打印输出时很难完美再现显示设备中的彩色数据。色彩研究人员为此提出来众多的色彩空间转换方法如;多项式回归法、神经网络法、色域映射算法以及查找表法。而在个人电脑上利用查找表法来实现色彩空间的转换已经得到广泛地认可。论文对彩色激光打印机的工作原理、色彩再现原理,对色彩空间、色域映射算法以及色彩校正算法进行了分析和研究;总结前人的成功经验和暂存的不足,提出了利用设备无关的HSV色彩空间作为色域映射算法的中介空间,对直接影响彩色再现设备输出效果的色域映射算法实现了改进;并利用三维查找表法将改进的色域映射算法和几何体插值算法相结合,实现了从显示设备到打印设备的色彩空间转换;最终在嵌入式系统中设计实现了彩色激光打印机的色彩转换模块。本课题在嵌入式系统中利用ThreadX实时操作系统,设计改进的色彩转换模块减小了由于输入输出数据所属色域的不同而引起的色彩转换的误差,充分提升了彩色激光打印机的色域利用率;在色彩空间转换模块中使用的查找表的快速定位方法提高了色彩空间转换算法的转换速度,使用的改进的色彩空间转换方法提升了色彩空间转换的精度。最后,本文通过展示国际标准的ISO400系列打印测试样张给出了该色彩空间转换模块转换效果的主观评估,并使用profilemaker5.0对该色彩空间转换模块转换效果做出了客观评估。论文中的研究对推进彩色激光打印机及其他色彩再现设备的色彩管理系统的进一步发展具有一定的理论价值与实践意义。收起

关键词 : 彩色激光打印机嵌入式系统色彩空间转换查找表法色域映射几何体插值算法

10. 基于ARM和SOPC技术的高压方波老化装置电参数检测技术研究

[学位论文] 向荣桂林理工大学 2010年硕士导师: 蒋存波共88页

摘要 : 电工绝缘的电气寿命实验与评估是新材料和新工艺研究不可缺少的环节，也是产品质量监督检测的重要内容。环境参数对绝缘材料加速寿命老化试验至关重要，其中温度、湿度、气压等参数较易测量与控制，而高压电参数的测量与控制一直是试验中重点关注的问... 展开电工绝缘的电气寿命实验与评估是新材料和新工艺研究不可缺少的环节，也是产品质量监督检测的重要内容。环境参数对绝缘材料加速寿命老化试验至关重要，其中温度、湿度、气压等参数较易测量与控制，而高压电参数的测量与控制一直是试验中重点关注的问题。随着变频驱动、风力发电等领域中脉冲波的应用，绝缘材料的电气应用环境发生了显著变化，原来的正弦波寿命试验方法和设备已不能满足这种新的要求，为此需要研究方波条件下材料的失效机理，加速寿命试验方法及相应的试验设备。对于方波试验电源，加速老化系数与其幅值、脉冲频率、上升沿/下降沿时间密切相关。然而，由于这种大容量高压脉冲源的自身特性（高压、高频、极陡上升沿/下降沿，并伴随着严重的高压放电和电弧放电），使得现有装置对其参数检测具有很高难度。参数检测是控制的基础，也是加速评价材料寿命的基础，因此，绝缘材料加速寿命老化试验中电参数的检测已成为人们关注的焦点。鉴于此，本文在分析当前高压方波脉冲源检测方法的基础上，提出了一种基于ARM和SOPC技术的高压方波老化装置电参数检测系统的设计方案，重点研究了高速数据采集、采样数据的快速存取及参数的计算等，其具体研究内容如下： 1.以ARM和FPGA为核心器件完成系统硬件平台的设计。利用低价格的ADC和SRAM器件，在ARM和FPGA的控制下实现最高400MHz的二通道时间交替数据采集以及采样数据的快速存取，采用两组存储深度最大为2MB的存储器轮流进行采样数据的读/写，以增加数据吞吐量。 2.利用最小二乘法将采样数据逼近成最佳直线，通过直线的交点确定拐点，进而推导出脉冲波形参数的计算方法与公式，并用MATLAB对算法进行仿真试验。试验结果表明，算法精度控制在±5%。在满足该精度条件下，利用MATLAB的仿真分析功能划分系统最佳采样频率，系统可根据计算出的脉冲参数进行采样频率的自动切换。 3.针对AT91RM9200处理器的架构特点，进行μC/OS-II的移植，并在此基础上完成测控软件的设计。测试结果证明，该系统达到了设计要求，且能稳定、可靠的运行。基于ARM和SOPC技术的设计方法，使开发工作简单、快速，系统升级、维护更加便利。从当前试验脉冲源的发展来看，该检测装置具有一定的实用价值，也有进一步完善和改进的必要性。收起

关键词 : 高压方波脉冲源高速数据采集老化装置电参数检测电工绝缘电气寿命实验