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关于设备故障通讯模块的英文文献

数学教案 时间:2020-09-24

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英文文献翻译
篇一:关于设备故障通讯模块的英文文献

二维和三维的水声传感器网络分布问题

摘要

水声传感器网络在数据采集、海洋污染监测、海洋探险、防灾、辅助导航、战术监视等方面得到了广泛的应用。本文提出了二维和三维水声传感器网络在分布过程中的数学模型和分析架构的分布情况。在给定的目标水域中,确定部署最少量的传感器来实现最佳传感和通讯报道,这取决于应用需求,提供指导如何选择优化调度的表面积,给出了目标的水体,研究了系统的鲁棒性的传感器网络节点故障,提供技术支持,跟踪和估计的大量冗余的传感器节点部署来弥补可能的失败。

论文简介

水下传感器网络非常具有研究意义,应用也极其广泛比如:数据采集、海洋环境污染海洋抽样、监控、海上石油勘探、防灾、海啸、海底地震后之海啸警报,辅助导航、分布式的战术监视和军事侦察等。事实上,有很多对实际生活有很大意义的研究如:水生环境监测、环境科学、商业、安全的军事等都需要高度准确、实时、抽样的海洋环境的潜在电流等方法,如远程遥测及顺序局部传感系统无法满足需求,而许多应用水声无线网络控制实现。水声传感器网络(UW-ASN)[1],是由传感器协同监测工作部分分布在给定的水域中。水声传感器网络(UW-ASN)通信线路是基于声学wire-less技术延伸而产生的,因为恶劣的特殊水环境下敏感有限,通信量[10]和可变传播性延迟[6],高点,易产生暂时误差引起的损失和多连通现象[11]。

在这篇文章中,我们介绍了两个通信架构,即二维结构,在传感器是固定在大海的底部,三维结构,在海洋不同深处的传感器浮动覆盖整个监控量区。前者二维网络的主要目的是监测海底,后者更适于侦测并观察在三维空间中的不同位置的情况,但是不能充分的观察位于海底的各传感器网络节点。

我们提出不同的分布方法,并提供一个数学分析方法,研究分布有关问题的构架,其目标如下:

根据需要选择并分布最少的传感器使其达到目标的感应和监视范围。

给出了目标的水域中,如何选择优化调度的表面积。

具有较强的鲁棒性研究的传感器网络节点故障,提供技术支持,跟踪和估计的大量冗余的传感器节点分布来弥补可能出现的问题。

其余的文章是有组织的如下:在第二部分,我们回顾相关的文献。在第三部分,我们讨论二维和三维结构的关系,并讨论了对UW-ASNs有关分布问题的难点。在第四部分,我们得到的几何性质的三角分布,评估的轨迹下下沉装置存在的海流、计算分布的表面积来配置传感器在二维底部靶区需要被覆盖,并提供估计的大量冗余的传感器来弥补可能的失败。在第五部分,我们建议,通过仿真实验,比较了三维UW-ASNs分布情况。通过设计实例进一步阐述了全息在第六节,我们得出结论。

相关的工作

传感和通信覆盖陆地的无线传感器网络的问题已经在几种解决方案。然而,据作者所知,水下无线传感器网络这一问题还是第一次来研究,即水下传感器网络的分布问题。以往许多分布方案和理论方案都是假定的、时空相关性、移动传感器、调动节点、特定分布网格结构,这些方案可能不适合用在水下的环境。

在特殊情况下,在文献[9]中所提出了确定的方法,并对可靠性节点的连接和模型的具体情况进行了详细论述,并估计至少需要一个系统可靠节点的目标方案。一个有趣的结果是连接并不一定意味着覆盖率。事实上,作为可靠性节点的减少,覆盖性变弱、连通性变强。另外,电力要求每一个主动节点的连接和以前所未有的速度下降的速率增长的节点。虽然文献[9]提供有益的理论界限和洞察分布无线传感器网络架构, 限于网格结构分析陆地情况。

在文献[3],两个协调算法进行比较,如睡眠,随机和计划为协调睡觉的两个性能指标。第一个度量,所谓的度量,指的是任何给定的概率,而第二个指标强度,给出一个尾分布的某一给定不超过一段特定的时间。这是文献[3]所提到的,当浓度的增加,网络负载可以降低网络的一个研究。然而,超过某个阈值增加冗余的传感器分布不提供同等数量的减少责任周期。虽然文献[3]提供了良好的覆盖算法,其结果是陆地传感器网络,不能直接应用的水下环境中,远远低于传感器密度,地球的时空关系往往不能得到认可。而且,它表明睡眠时间表协调可以获得高负载,降低了成本的额外开销。利用强度分析,并提出了随机睡眠时间表。

在文献[13],传感器范围是移动的传感器节点在初步随机分布。假设一个cluster-based算法,它是建筑在集群执行。它在相对位置的基础上的使用虚拟的正面或负面的力量节点。然而,尽管仿真表明,该算法提高了无线传感器网络的覆盖面,要么需要移动传感器节点的节点,要么重新调配不得用于UW-ASNs合格的覆盖率。

文献[7]是传感和通信覆盖在三维环境下的情况。作者描述网络的范围图直径的最小和最大程度的计算方法是一个功能的通信距离,同时不同程度的覆盖面(1-coverage,总的来说,k-coverage)的特点是一个函数的感应距离。有趣的是,研究结果表明,感应范围r须达到1比传输覆盖范围大,保证网络连通性更大。从典型应用中,网络将会被连接,选择了1-coverage。虽然这些结果已经运用到了地面网络,他们也可以应用在水下环境。因此,在这个工作,我们集中讨论了覆盖在三维UWASNS分布问题,如在三维它含蓄地暗示了通信网络的覆盖范围。

通信架构

我们考虑两种通信水下传感器网络,即一个二维和三维结构[1],并确定相关的分布结构的问题。由于在地面传感器网络,UW-ASNs是要提供通信覆盖范围,即所有的传感器应该能够建立多跳路径接收器,和感应范围,水监测机构应被纳入传感器。更正式,一个传感器感应距离r是该模型的区域由传感器(感应球)监测范围的半径。一个部分的监测区域A是说K覆盖如果每个节点内至少有k传感器的传感领域的范围。一个监测区域的k -覆盖率竞A是体积分数/领域,是K - 1的3D/2D由UW-ASN分别覆盖。下面,我们将同时考虑对二维和三维的k ¼ 1例网络,以获得简单的K - 1该地区的G1期,因为水下传感器是因为由一个小规模的相对数低的经济造成昂贵设备供应商和时空相关性,可能性不能假设[2]。

3.1 二维UW-ASNs

如图1所示是一种二维水下传感器网络的参考架构,其中传感器节点是被固定在海洋的底部。水下传感器使用的是集群的架构,并采用一个或多个无线相联方式(uw-gateways)的水下网关。uw-gateways是一种在从海底到水面网络数据传输设备。他们都配备了远程垂直收发器,它可以用来传递数据到海面数据采集站,一个水平收发器,这是用来配置传感器节点发送命令和数据,并收集监测数据。海面基站配备一个声收发器,它可以处理uw-gateways多个并行通信,并具有远程无线电发射机或卫星发射,

这是一个可以和岸上沟通的设备。传感器可与uw-gateways通过直接联系或通过多跳路径连接[5]。然而,UWASN传输所需的能源传输衰减可能大于的距离的两倍[10],uw-sink,可以举例传感器节点远。因此,尽管直接链接是最简单的方式连接到网络传感器,但是它不是最有效的解决方法。此外,直接的联系很可能减少效率,因为增加了声波干扰高发射率的网络发射两。在多跳路径的情况下,由传感器产生的数据源是由中间的传感器传达,直到信号到达uw-gateway。这样既节省了能量又提高了网络容量,但增加了系统的复杂性。在参考 [12]中,笔者在评估使用一个信息理论的方法时,要考虑到水下声传播损失和环境噪声距离带宽的依赖。笔者定义了相应的优化信号带宽为一个信道容量最大化受约束的发射功率是有限的能量分配。数值评价量化带宽和信道容量,以及所需的发射功率达到预先指定的信噪比,SNRth,作为距离函数。

3.1.1 在二维UW-ASNs的分布问题

二维结构出现的主要问题是:(一)确定传感器和uw-gateways需要的最低数目,如何分布才能实现应用需求决定的目标传感和通信覆盖范围;(二)提供关于如何选择最佳的分布表面积的指引,给定一个底部面积为目的; (三)如何提高传感器网络的拓扑结构节点的稳定性,并提供一个冗余传感器节点的数目估计。在第4节,我们详细讨论这些问题并提供解决方案。

3.2 三维UW-ASNs

三维水下网络是用来检测和观察,是否能充分利用uw-sensor传感器节点,即执行

手段观察到的三维海洋环境合作取样。在此架构,传感器浮动在不同深度,观察这一现象。一种可行的解决办法是将每一个传感器节点表面浮标的电线,其长度可以调节,以调整每个传感器节点的深度。不过,虽然这种解决方法能够方便、迅速分布了传感器网络,多漂浮浮标可能会阻碍海洋上航行的船舶,而且他们很容易就会被敌人侦查打和被破坏而无法使用。此外,浮动的浮标很容易受到天气变化的影响和被偷窃。还有一种完全不同的方法在例一中提出,是在海洋中使用锚绞车的传感器装置,如图所示.2。每个传感器是固定在海底,并统一配有一个充气泵的浮动浮标组成。该浮标连接着海面的传感器。该传感器的深度可以通过监管电缆调整,连接传感器到锚通过一个电子控制传感器来控制传感器上的长度。

3.2.1三维UW-ASNs的分布问题

这种三维架构,为了方便监测有很多的问题需要解决,包括:(一)根据其感应范围出现传感器应规范其深度协作,实现三维遥感海洋列的覆盖面,;(2)传感器应该能够传递信息,通过多跳路径面站,在水下三维网络可能没有与UW网关的概念。

通信工程专业英语文献翻译
篇二:关于设备故障通讯模块的英文文献

Multi-Code TDMA (MC-TDMA) for Multimedia Satellite Communications 用于多媒体卫星通信的MC--TDMA(多码时分多址复用)

R. Di Girolamo and T. Le-Ngoc

Department ofa Electricl and Computer Engineering - Concordia University

1455 de Maisonneuve Blvd. West, Montreal, Quebec, Canada, H3G 1M8

ABSTRACT

摘要

In this paper, we propose a multiple access scheme based

on a hybrid combination of TDMA and CDMA,在这篇文章中,我们提出一种基于把时分多址复用和码分多址复用集合的多址接入方案。 referred to

as multi-code TDMA (MC-TDMA). 称作多码—时分多址复用The underlying TDMA

frame structure allows for the transmission of variable bit

rate (VBR) information,以TDMA技术为基础的帧结构允许传输可变比特率的信息 while the CDMA provides inherent

statistical multiplexing.和CDMA提供固有的统计特性多路复用技术 The system is studied for a multimedia

satellite environment with long-range dependent

data traffic,and VBR real-time voice and video traffic研究这个系统是为了在远程环境下依赖数据传输和可变比特率的语音和视频传输的多媒体卫星通信系统 . Simulation

results show that with MC-TDMA, the data packet

delay and the probability of real-time packet loss can be

maintained low. 仿真结果表明:采用MC-TDMA的多媒体卫星通信,数据包延时和实时数据丢失的可能性可以保持很低。The above advantages are achieved at the expense of soft blocking, which occurs when many packets

are transmitted simultaneously, but on different spreading

codes.上述的优点是以软阻塞为代价达到的,当很多数据包以不同的扩频码同时传输时会发生软阻塞。 Similar conclusions are drawn for simulations

where the channel propagation conditions, adjacent beam

interference, and imperfect power control are considered.当仿真时考虑到信道传播条件,相邻的电波干扰和非理想功率控制等因素也会有相似的结论。

1 INTRODUCTION介绍

The nature of satellite channels make them ideally suited

for broadcast and multipoint transmissions. 卫星信道的性质非常适合广播和多点传输The envisioned

satellite systems do not only provide a backup to

the terrestrial wire and wireless networks, but in many situations

they are the only feasible alternative.未来卫星系统不只是给地面上有线和无线网络提供一个备份,在很多状况他们还是唯一可行的替代 This is particularly

true in cases where the infrastructure基础设施 to support the

terrestrial systems is not in place. 在支持地面的系统的基础设施不到位的情况下上面的说法就更正确了In such environments,在这种情况下

the satellite provides a means of communication which is

insensitive to the location and the distance between the

communicating users.卫星会提供一种通信方式,这种通信方式对在通信的用户所在的位置和他们之间的距离不敏感

With the increased emphasis placed on multimedia, 现在重点放在多媒体上,any proposed systemmust be able to support a mixture of voice,

video, and data. 任何被提议的系统都必须可以支持语音,视频和数据的混合Typical applications could include video

conferencing, LAN interconnection, medical imaging, remote

video monitoring, and the like典型的技术包括视频会议,局域网互联,医学影像,远程视频监控和类似于这类的技术。. As a consequence, the

关于设备故障通讯模块的英文文献。

satellite system must be able to support all these services,and any future services which may become popular.所以,卫星系统必须可以支持所有这些服务和未来可能很受欢迎的服务。The problem lies in the characterization of this multimedia traffic and in the different quality of service (QoS) requirements

for each of these. 问题就在于这种多媒体交换的描述和服务质量的不同要求不同。Packetized data, for instance, is generally

jitter tolerant but loss sensitive, 比如,封包化的数据通常可以容错但是不够敏感。and often requires the retransmission

of packets which are received incorrectly.而且经常要求重新发送在接收端被错误接受的数据包 In addition,此外 recent traffic studies have shown that data traffic

exhibits long-range dependence [ll. 最近在通信交换的研究表明数据的交换存在一种长期的依赖,On the other hand,另一方面

voice and video are delay sensitive (real-time), 语音和视频信号对延迟是敏感的,but normally

can sustain a certain level of packet loss.但是一般情况下他可以支撑到数据包丢失的某个电平 Furthermore,此外 as

a result of the coding techniques used,作为编码技术被利用的结果 the real-time traffic

can be of variable bit rate (VBR). 它可以实现可变比特率的实时交换Any designed system

should address the above issues.任何一个设计的系统都应该考虑上述问题。 The second issue to be resolved is the method of multiple

Access.第二个要解决的问题就是多址接入的方法 How to geographically dispersed earth stations(or users) supporting multimedia traffic, 在地理上怎么划分可以支持多媒体交换的区域或者用户efficiently share the available fixed uplink bandwidth怎么有效的分享可利用的固定的上行带宽. One of the

simplest approaches is to use a form of demand assigned

TDMA or multi-frequency TDMA (MF-TDMA),where an

earth station periodically requests capacity, 最简单的方法就是使用一种按需求分配的形式的TDMA或者多频 TDMA。地面的无线站周期性的请求信道带宽 ,有一个中心程序机来响应这些请求and a central

scheduler honors these requests [2]. A second broad class

of technique which has recently been gaining momentum,

has CDMA as a basis. 最近已经蓄势待发的以CDMA为基础的第二大类技术,

These spread spectrum approaches

require very high transmission chip rates, and are hampered

with problems dealing with synchronization and unequal

power control.这些扩频方法要求很高的传输芯片率,也受到处理同步和不平均的功率控制 等问题的限制However,然而它们拥有很多优点包括固有的统计复用, they possess a number of advantages,

including inherent statistical multiplexing, a graceful

degradation in system performance as load increases,当负荷增加时在系统性能上有一个故障弱化的优点

coexistence with narrowband analog systems in the same

frequency band, etc.在相同的频带内可以和窄带模拟系统共存。 [31. There are numerous variants of

CDMA which are capable of dealing withVBR traffic. These

include multi-code CDMA 141, and variable spreading gain

CDMA[5]. 为了处理可变比特率的传输问题,存在许多码分多址接入方法的变形,包括多码的CDMA和可变的扩频增益CDMA 。

In this paper, we propose and investigate the performance

of a combined TDMA/CDMA technique, which we

refer to as multi-code TDMA (MC-TDMA).以上内容我们提出和研究了把TDMA和CDMA结合的技术的性能,就是我们称之为的MC-TDMA。The figures of merit used to study performance include packet delay of

the long-range dependent data traffic, packet loss probability

of the VBR voice and video, and the probability of soft

blocking, which is defined in the next section.在接下来的章节我们讨论的是该系统的优点包括依赖数据的远程传输的数据包延时,丢失可变比特率的语音和视频数据包的可能性,和发生软阻塞的可能性,通过这些来用来研究该系统的性能 2 PROPOSED MC-TDMA SATELLITE SYSTEM

A typical configuration of the proposed system is shown

in Figure 1. 图1是所提出系统的典型结构。The satellite has multibeam capabilities, with

earth stations in different spot beams being able to communicate

via the on board switch. 卫星有多电波功能,可以通过交换机使地面的基站在不同地方的电波进行通信。Since we are only interested

in the performance of the uplink access, in this paper we do关于设备故障通讯模块的英文文献。

not consider any switching. This allows us to focus only on

the earth stations of a single spot beam.开始我们只对上行接入性能感兴趣,这章我们不考虑交换,所以我们可以专注于单点波束的地面接收站。

Within this selected spot beam there are LU earth stations,

each of which has a pre-assigned spreading code,

denoted by the set {C;} i = 1,2, ..., Lu. These codes act as

user IDS,这个被选定的单一波束在地面有LU个地面接收站,每个基站都预分配了扩频码,被记为字母{C;} i=1,2,…..LU,这些码作为用户的ID。since no two users in the same spot beam have

the same spreading code. 所以两个用户不会有相同的扩频码。Each earth station

transmits

its packets by spreading the information over the available

bandwidth, using its own user ID code. 每个基站用每个用户拥有的ID码使用空闲的带宽传输数据包At the satellite, the

combined signal from all active users goes through a multiuser

receiver. 在卫星上,使用者的合信号经过一个多用户接收机The simplest form of such a receiver is a bank of despreading correlators形式最简单的接收机就是一个有解扩因子的存储器。

. The satellite then switches each

received packet to the appropriate downlink beam,然后卫星把每个接收到的数据包传给适当的下行波束。 where

these are time division multiplexed (TDM) onto a carrier.下行波束在载波上使用的是TDMA

Since the hardware on board the satellite is expensive, 因为卫星上的硬设备比较昂贵,所以要限制多用户接收机的大小the

multi-user receiver will have to be limited in size. Here, we assume that for each spot beam, the receiver can handle at

most LR active users, where LR << Lu.现在我们假设对于每个波束,接收机最多可以处理LR个用户,LR要小于LU关于设备故障通讯模块的英文文献。

2.1 Uplink Access and Scheduling上行接入与调节

One of the unique features of MC-TDMA deals with the

method of scheduling.用调节的方法解决问题是MC-TDMA的一个特色 The simplest way to highlight this uniqueness, is by means of comparison to a demand assigned

MF-TDMA system.强调这个特性最简单的方式就是用他和按需求分配的

MF-TDMA系统做对比。 The first step in initiating a call

is to send a request to the scheduler by means of some reservation

channel. 初始化一个通话的第一步就是通过一些保留的信道发送一个请求给调度者Those earth stations having calls which

have been accepted are classified as active users.已经被基站接受的通话过程被定义为使用者 Obviously

for MC-TDMA, the number of active users per spot beam

is confined, by hardware, to be less than LR,显然对于MC-TDMA系统来说每束光波的使用者被硬件限制在LR个之内, the maximum

number of despreading codes allowed per spot beam.LR是每束光波所能允许的最大解扩码的数量。

Figure 2 shows a side-by-side comparison of the division

of the uplink bandwidth for MF-TDMA and MC-TDMA.图2是MF-TDMA与

MC-TDMA的上行带宽的对比

The hybrid TDMA part of both techniques imposes an underlying

frame structure. 这两中技术混合TDMA的部分都运用了基本的帧结构Each of these frames is subdivided

into a constant number of recurring slots, which can

accommodate a fixed size packet (or cell). 每个帧被细分到一个有连续序号的循环槽中,这个循环槽可以容纳固定大小的数据包We assume that

all information to be transmitted is first packetized into

ATM type cells.我们假设所有的信息都以异步传输模式(ATM)打包成数据包再被传送。 A user varies his transmission bit rate by

transmitting more or less packets within a frame. 用户可以通过改变一个帧中数据包的数量来实现可变的比特率传输。However,

the cell rate (in packets per frame) for each earth station

will be limited to some maximum (Rmax,)然而,每个基站数据包的速率将会被限制在一个最大值Rmax之内. If an earth station's

instantaneous cell rate exceeds this maximum, then

one of two things happens:如果基站的瞬时速率超过这个最大值时,以下两件事会发生一件。一,当实时数据包不能承受任何时延抖动,那么他们就不能进行排队发送,所以数据包是实时的,传输容量又达到了最大值,那么超过的数据包会丢失。二,如果数据包混合了实时数据和抖动容忍数据,那么实时数据会优先发送,剩下的时隙用了传输抖动容忍数据包,那些不能被传输的数据包排队等待,他们只能竞争随后帧的容量,这种方式的数据传输类似于ATM服务中的可用比特率传输。

1. Since real-time packets cannot sustain any delay jitter,

they cannot be queued. As a result, if the packets are realtime,

then up to the maximum are transmitted (Rmax), and

any excess packets are rejected (lost).

2. If the packets are a mixture of real-time and jitter-tolerant,

then priority is given to the real-time packets. Any remaining

slots are used for the jitter-tolerant data traffic. Those

data packets which cannot be transmitted are queued, and

contend for capacity in subsequent frames. The treatment

given to the data traffic resembles the available bit rate关于设备故障通讯模块的英文文献。

(ABR) ATM service.

In both cases, the number of slots in the TDMA frame is

equal to the maximum cell rate of an earth station

For MF-TDMA, each earth station requests capacity from

the scheduler based on the number of slots required. 在上述两种情况下,TDMA帧结构中时隙的数量等于MF-TDMA基站的最大元组速率,每个基站根据时隙请求的数量向调度者请求容量。Based on the requests from all users, the scheduler then explicitly

informs each and every earth station the frequency-time

channels which have been assigned to it.根据所有用户的需求,调节器明确的指出每个基站已经被分配的跳频扩时信道 In assigning these

frequency-time channels, the scheduler gives priority to the

requests from the real-time packets, and it ensures that no

earth stationis assigned more than R,,, channels. 在分配这些跳频扩时信道时,调度者会优先响应实时数据包,而且要保证每个基站分配的信道都小于Rmax。This

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篇三:关于设备故障通讯模块的英文文献

一种基于单片机并且采用PWM控制信号产生方法的可变电压和可变频率的正弦电源

印度加尔各达大学电子工程系 印度西孟加拉邦7000032

摘要 这篇论文讲述了一种低成本,基于微处理器的可变电压和可变频率的正弦电源的发展。该电源应用于我们每天生活的各个方面,开发采用了MOS型场效应管H桥转换器和一个单独的LCD显示系统。这种设计方法提出了一种新型产生正弦脉宽调制信号的概念,并且运用于转换电路的驱动电路部分。该电源系统提出了一种在电源自身里面加入基于ROM的查找表,这种设计有利于增强电源系统正弦信号的稳定性。这种低成本,但高精度的电源已经成功运用于宽范围变化的电压和频率需求,并且这种电源的电压波形性能已经完全满足现实生活中的需求。

1. 引言 在电子工程领域中,有效的利用可用功率满足不同类型的需求仍然是一个很重要的问题。因此效率问题已经引起了全世界多个研究团体的重视,问题的重点是根据具体需求,量身定制出满足需求的专用型电源。很多时候,这种需求要具体到产生可变幅度,可变频率以及不同类型的波形的交流电。根据以上的需求,这里提出了单相或三相电源的设计和发展。在研究和分析合适的电源转换器方面,我们已经花费了很长时间。这种电源对交流源的性能特征是非常有用的,例如,三相感应电机的驱动和阈值监控以及速度控制,单相感应电机的居民使用。为了提高产品效率,安装了新设备结果导致额外的电能问题,所以电能开发的质量正逐渐变成关心的主要问题。因此从全局考虑,设计高品质,具有广泛峰峰值、广泛频率范围以及最小失真的变压变频正弦波形,然然是一个主要的挑战。在文献[1]中,基于DSP的可变交流电源采用的是滑模控制和卡尔曼滤波的方法研制而成的。该系统实现了在稳态响应中小于2%的谐波失真,同时直链状和阻性负载。在文献[3]中,基于单片机的变频电源转换器设计提出了用于单相和三项系统中的功率逆变器的设计。微控制器被用来提供脉宽调制信号,为晶闸管逆变桥的栅极提供电压控制驱动器。但是,这种系统仅在模拟实施阶段。在文献[4]中,三项变频调速稳定的动力源被用于开发功率放大器和带滞后的D类拓扑结构的开发控制。 在文献[5]中,基于微处理器的三项,三电平电压逆变器被用于双电平逆变器拓扑。在近代,有效的瞬时响应频率被估计为单个正弦曲线和多个正弦曲线。在文献[14]中,提出了一种基于DSP便携式仪器系统方案,这种方案是将空间分成四等分对频率进行采样。然而,这种频率估计方法,被称为是对偏差敏感的采样率和噪声量化。在文献[15]中,提出了一种使用迭代法进行优化非线性函数的方法,对多个正弦曲线进行量化处理。然而,这种有效的方法仅仅用于仿真,并没有在现实生活中落实。

本文主要介绍了基于微处理器,采用MOS型场效应管H桥逆变器的单相正弦变频调速电源的发展。所提出的方案使用了一种全新的PWM信号产生

概念,称为脉宽调制(SPWM)技术。所谓脉宽调制就是用不同占空比的方波信号产生每个周期有恒定幅度的脉冲。这些脉冲宽度被适当调制后从反相器输出。该方案这样设计是为了在电源自身嵌入一个基于只读存储器的查找表,用于电源自身产生正弦信号。这种设计方法有几个有点,如改进了产生正弦信号的稳定性和控制特性。这种方案使用了两个微处理器,其中一个微处理器用于生成频率可变的正弦波,另一个微处理器用于控制独立的液晶显示器。这种方案已经成功用于电压在0-100V频率在40-70Hz的交流电压。该开发系统的实用性可以通过计算在很宽范围内总谐波失真来证明。论文的其余部分内容分配如下:第二部分讲述了变频调速电源的整体,第三部分详细讲述了电路设计,第四部分详细讲述了控制电路和显示电路设计,第五部分详细介绍了驱动电路的设计,第六部分详细介绍了电源电路而且第七部分详细介绍了保护电路设计。电路整体性能的估计在第八部分。最终的总结在第九部分。

2. 基于PIC单片机的变压变频电源 图一中展示整个电源开发的框图,图二显示了电源设备的实体图片。整个电源仪器产品的设计包括五个模块:(i)电源电路,(ii)控制电路和显示电路,(iii)驱动电路,(vi)供电模块,(v)电路保护模块。在图一中,来自电源的固定电压和固定频率的交流电压应用于电压调节器。这种电压调节器连接有一个前馈补偿器用于维持电压在期望的水平上,然后这个电压用一个全波整流桥产生一个直流电压。用一个包括四个MOS型场效应管的MOS型场效应管桥逆变器,将直流电压再次转换为交流电压。这种从交流到直流变换然后又从直流到交流的变化是很有必要的,因为直流比交流更容易控制。所需可变频率的电压是通过一个基于微控制器的系统产生,这个系统是一种输出变频正弦脉宽调制逆变器的驱动电路。另一个基于微控制器的系统用于显示输出电压和通过电压产生频率。该方案采用了一个很有必要的电源电路为芯片和控制器提供初始电压。图3a详细介绍了电压控制系统的开发,图3b详细介绍了一种输入来自电压调节器,并且将输出作为MOS型场效应管输入的直流源开发。该方案采用相位控制方法,对可控硅进行控制。该电路模块的最主要特点是可以设计一种点火延迟。零交叉点延迟的计算公式是:

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