泵控马达系统恒转速控制器设计与FPGA实现

在行车取力发电系统中,由变量泵-定量马达组成的变转速泵控马达系统的输出转速存在非线性波动现象,保证变转速泵控马达系统的输出转速恒定是行车取力发电系统的关键技术指标之一。为减小非线性波动的影响并实现系统的恒转速输出,提出了一种参数基于转速偏差和偏差变化率的指数函数的非线性PID控制算法,在建立变量泵恒流量数学模型得到流量方程后,利用FPGA完成了此算法的硬件实现,并采用"FPGA+SOPC架构"设计了泵控马达的恒转速输出控制系统。通过分析实验数据得出,该系统在输入转速时变,负载突变的情况下,其定量马达的输出转速波动量最大为60 r/min,超调量小于3.5%,调节时间最大为2 s,性能达到了国家III类发电要求。     

一种改进的红外图像降噪算法与FPGA实现

由于实时目标的红外图像具有信噪比低、边界模糊等问题,在研究红外图像噪声特点的基础上,提出了一种基于动静态检测算法的红外图像降噪算法。通过一种动静态检测算法将图像分成动态图像和静态图像,用改进的自适应维纳滤波算法处理动态图像,用改进的NL-means降噪算法处理静态图像,并用FPGA实现红外图像降噪系统设计。实验表明,红外图像经算法处理后,其PSNR和细节方差-背景方差比(DV/BV)均高于经典降噪算法,算法能有效减少图像噪声,并能很好地保持图像的边界细节信息。     

基于FPGA的数字类板件比对测试平台设计

数字类板件的检测包括功能检测和时序检测,由于该类板件输入输出信号路数多、时序复杂,一直是电子系统中测试的难点。给出了一种基于FPGA的测试平台,可在不依赖于计算机的情况下,自动给出被测板件与原板件的逻辑功能和时序关系的比对测试结果,且时序误差可手动设置,并能确定不一致输出的位置和此时输入的测试矢量。该平台已用于某引进装备中数字类板件的比对测试,更换不同测试头也可用于其他板件的测试。     

任意分布随机数的FPGA实现

为了满足数字电路板的随机测试需求,在Simulink/DSP Builder中建立了产生任意分布随机数的模型,并在FPGA上进行了半实物仿真和性能分析,结果表明该模型达到了设计要求,具有实用价值。     

战场QPSK通信系统干扰注入仿真研究

无线射频干扰注入可对无线通信网络系统进行干扰,甚至实现非授权接入实施网电攻击。若捕获敌方的通信协议,掌握其采用的通信模式,如何进行干扰甚至将虚假的信息注入无线网络,是实施网电攻击的技术难点。针对指挥通信系统中的无线开放环节,基于软件无线电技术,分析了战场通信目标信号系统的技术指标,对编码方式、信号带宽、载波频率、调制方式和调制滚降系数等主要参数进行分析,在MATLAB/Simulink环境下建立QPSK数字频带传输系统和射频干扰注入系统模型,并且对关键节点进行仿真。仿真结果表明,在不同干扰方式下,通信系统会受到较明显的干扰,或者解调出与注入一致的干扰信息,达到了验证设计的目的。     

基于SOPC和FPGA的智能机器人无线通讯系统设计

针对单处理器系统控制的机器人,其无线通信系统存在丢包现象和实时性差等弊端,设计了一种以FPGA作为机器人的主控制器,以PT2262/2272为通信芯片的无线通讯系统。该设计包括无线发射模块、接收模块、SOPC建立及软件实现。研究结果表明,该方案实现灵活,具有体积小、稳定性高、实时性好等优点,不仅解决了丢包的问题,而且具有一定的可扩展性。     

基于模糊PID算法的泵控马达系统恒转速控制

行车取力发电技术的核心问题是实现变转速泵控马达系统输出转速恒定。由于泵控马达系统输出转速存在线性波动现象,为实现其恒转速控制,提出一种权重系数是简单函数的模糊PID控制算法。通过分析含权重系数的模糊PID控制器解析结构,推导出其解析表达式。利用FPGA设计该控制器,并搭建泵控马达调速系统实验平台。对系统输出转速波动进行仿真分析,归纳出系统输出转速波动规律。实验表明在输入转速时变和系统负载突变情况下,系统输出转速波动量最大为80 r/min,超调量小于3.5%,调节时间最大为2 s,达到了国家Ⅲ类发电要求。