AD7690在高精度数字电源上的应用

This paper contains the performance , principles of AD7690 and application design based on TMS320F2808 MCU. AD7690 ’s characters of high speed and high precision satisfy the requirement s of accelerator digital power supply.中文摘要：介绍了 AD7690 的主要性能、 工作原理 ,给出了应用电路以及在 TMS320F2808 上的数字接口设计。AD7690 的高速、 高精度特点适合加速器高精度数字电源方案。

基于新技术的超导电源及失超保护装置研究与设计

超导磁铁以其能实现极高的磁场强度和较低的能量损耗的优势，正在迅速成为现代加速器系统中普遍采用的一项技术。为超导磁体提供励磁的超导电源也就成为了必需研究的课题。此外，与之相似的低压大电流电源也大量的应用于加速器系统中，服务于核物理研究工作。针对这类电源在加速器中的应用，本课题的主要挑战在于如何实现一种高效率和低纹波输出特性的电源。为此，本论文的作者采用了一种完全不同的拓扑结构“多路多相同步整流BUCK变换器”，来达到高效率和低纹波的目标。并尝试使用数字技术来实现控制单元。本论文首先详细介绍了“多路多相同步整流BUCK变换器”的拓扑，通过计算和推导介绍了这种拓扑是如何提高效率和减少纹波电流输出的。然后介绍了这种拓扑结构所必需解决的均流问题、其产生原因和解决办法：一种几乎无损的单路电流的测量方法，以及这种测量方法的原理和实现方法。之后介绍了整个电源的参数计算和PCB板设计的一些细节。最后详细介绍了用MCU实现的控制器的设计细节。作为超导电源必配的失超保护装置，它担负着在失超故障状态，将超导磁体内存储的能量在尽量短的时间内消耗在外部负载上，以用于实现保护超导磁体的功能。因此超导磁铁失超保护装置 的设计原则是：可靠性和经济性。本论文最后一部分详细介绍了按照这个目标设计的超导磁铁失超保护装置及其设计细节

具有高压平台的SFC轴向注入系统的设计研究

兰州重离子加速系统(HIRFL)是由注入器SFC(螺旋型扇聚焦加速器)和主加速器SSC(分离扇聚焦加速器)组成注入器SFC使用外离子源轴向注入方法,注入从ECR离子源引出的低能高电荷态重离子束流.由于空间电荷效应和SFC杂散磁场的影响,造成SFC的注入效率不高,使得SFC的引出束流强度较低,从而也制约了SSC的束流强度,远远不能满足正在建造的兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)和放射性束流物理实验对束流强度的要求.为了满足CSR和物理实验对束流强度的要求,该文通过对具有高压平台的SFC轴向注入系统的较为详细的设计研究,探讨在SFC上实现提高注入效率的可行性和有效性.

研磨抛光机器人运动控制器设计与研究

本文设计了研磨抛光机器人运动控制器的核心硬件结构和软件模块,采用了参数模糊自整定PID机器人关节位置控制策略,通过实验表明该运动控制器可以大大降低研磨抛光机器人的位置跟踪误差。建立的模块化的软件体系,便于运动控制器的维护和扩展,并可将其应用到其它工业机器人上。

基于有限状态机与Petri网的系统分析与设计

从系统组成、功能需求和体系结构方面介绍了航天器空间对接仿真系统的实时多任务控制系统,基于有限状态机和Petri网方法对其进行了单任务级和多任务级的分析建模,并以此为基础完成系统的详细设计,其中应用分叉和资源共享模型实现了系统的同步和互斥问题。实际应用中应用工程化和模块化的方法完成系统设计,系统运行性能良好。试验证明这种分析设计方法合理可行。

一种低功耗微弱信号放大电路的优化设计与研究

针对远距离声源发射的水声信号微弱、水声接收设备电源能量有限的特点,提出一种功耗小、对无源元件误差灵敏度低、高增益放大的微弱水声信号通用放大电路。系统采用场效应管共源单调谐放大器为前置放大级,由四级级联低功耗运放构成带通滤波放大电路,省去传统的R、C低通网络,实现了对微弱水声信号的高增益放大和海洋背景噪声的归一化处理。通过计算电路网络传递函数极点证明了电路系统的稳定性。海上使用表明系统具有精度高、适应性强、电路稳定性好、功耗小等优点。

深海ROV铠缆绞车及主动升沉补偿装置设计研究

深海ROV是一种可以在深海进行观察和作业的水下机器人。其研究和开发，对海洋环境的调查，海洋资源的钻探以及军事应用方面都具有重要的意义。深海ROV收放在深海区域收放作业时，作业环境复杂，作业深度大，如果铠缆绞车采用单卷筒结构会存在驱动装置功率过大，卷筒的转动惯量过大，载体出水的瞬间铠缆外层压入内层等问题。另外，海面的海况条件比较恶劣，支持母船受风、浪、涌、流影响而产生较大幅度的升沉运动对有缆水下机器人正常作业和收放操作有较大的影响，ROV中继器的升沉运动甚至可以造成系缆的损害而使机器人本体丢失。为了提高ROV在恶劣海况下的安全性能，保护中继器与载体之间的系缆不受损坏，需要配备升沉补偿装置。所以深海ROV铠缆绞车及其升沉补偿装置的研究与设计，对实现深海ROV的收放及保障系统安全及各项关键技术的进一步研究具有重要的意义。 本文在863计划“基于母船升沉预测的深海装备主动升沉补偿测控单元的研究开发”资助下，结合7000m ROV收放操作和升沉补偿的要求，开展深海ROV铠缆绞车及其主动升沉补偿装置的设计研究。针对深海ROV收放作业时，ROV铠缆绞车需要具有ROV快速收放能力及升沉补偿能力，设计适合于深海ROV收放作业的铠缆绞车。本文重点研究适合于深海ROV铠缆绞车的双绞车结构形式；研究双绞车的受力分析，驱动装置的选型；设计深海ROV铠缆绞车的储存绞车和牵引绞车；设计用于深海ROV铠缆绞车的主动升沉补偿装置。本文的主要内容如下： （1）研究深海ROV铠缆绞车的结构形式。分析了如果深海ROV铠缆绞车采用单卷筒结构存在转动惯量过大，驱动装置功率过大，在出水的瞬间铠缆外层缆压入内层等问题，提出了双绞车结构。分析了双绞车的组成，布置及其作用原理，各部件的组成及作用原理。 （2）研究深海ROV铠缆绞车的受力及所需要的功率。利用微元分析，求解出深海ROV牵引绞车每个绞盘提供的摩擦力，从而求出各绞车驱动装置需提供的最大驱动力矩和功率，作为驱动装置的选型依据。 （3）设计深海ROV铠缆绞车。通过类比以前的绞车系统，理论计算，初步选定储存绞车及牵引绞车各个部件参数。采用SolidWorks进行三维建模后，采用ANSYS进行有限元分析，通过计算机仿真技术克服理论计算的缺陷，对各个部件进行强度校核及结构优化。 （4）设计主动升沉补偿装置。根据升沉补偿装置的技术指标，通过理论计算确定升沉补偿装置各个部分结构形式和参数，并进行了三维建模、通过有限元分析对各个部件进行强度校核，最后分析了超长缆释放时自身的张力对绞车定位的影响。 通过以上研究，设计出符合7000m ROV收放作业要求的深海ROV铠缆绞车及其升沉补偿装置，为7000m ROV的实现和收放技术的研究奠定了良好的基础。

角速率陀螺在海洋机器人“海人1号”航向控制中的应用

本文给出“海人1号”航向控制的流体动力学模型、航向控制系统结构,海上实验记录以及角速率陀螺作用原理和分析。这将对从事海洋机器人控制系统的设计研究,有一定的考参值价。

一种基于模糊petri网专家系统的面向对象方法设计

简要介绍了模糊petri网以及模糊产生式规则,给出了基于模糊petri网的专家系统的框架设计,并提出了模糊产生式规则和模糊petri网的详细设计,根据本设计方案开发了汽车变速箱故障诊断专家系统,证明设计方案简洁高效,扩充性和实用性好。

多种监控系统基于CAN总线的联网设计

介绍了基于CAN总线的多种监控系统联网设计,该设计应用DDE(动态数据交换)技术实现VB程序与多种组态软件开发的SCADA系统的数据交换,通过调用动态链接库函数完成总线的数据通信,从而搭建了工业现场的信息化管理平台.