有源滤波器(APF)的工作原理与指令电流检测及补偿电流生成 通过谐波检测与控制,实现指定次数谐波的消除,采用ipiq法、pq法等多种检测手段及重复、无差、PI滞环、三角等控制方式。,有源滤波器(APF)主要由两大部分构成:指令电流检测部分和补偿电流生成部分。 主要工作原理是检测补偿点处电压和电流,通过谐波检测手段,将负载电流分为谐波电流和基波电流,然后将谐波电流反极性作为补偿电流生成部分的控制指令电流,以抵消电路中的谐波成分。 通过控制,APF还可以消除指定次数的谐波。 谐波检测ipiq法,pq法! 控制:重复 无差 PI 滞环 三角! 任意组合~ ,有源滤波器(APF);构成部分:指令电流检测、补偿电流生成;工作原理:谐波检测、反极性控制、消除谐波;关键技术:谐波检测IPIQ法/PQ法;控制方法:重复控制、无差控制、PI控制、滞环控制、三角控制。,有源滤波器(APF)构成与工作原理简介
2025-04-23 09:53:58 110KB
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基于容积卡尔曼滤波(CubatureKalmam Filter, CKF)的车辆状态观测器 Carsim与Simulink联合 可生成C代码 ?CKF算法使用子函数形式编程,在定义好状态方程和观测方程的前提下,可以方便的进行二次开发 可估计车辆纵向车速,质心侧偏角(或侧向车速,默认发质心侧偏角),横摆角速度和四个车轮侧向力(效果见图) Carsim2018 兼容Carsim2019 带有详细注释和说明文档 Carsim与Simulink联合估计难度与单纯的Simulink模型估计难度不同 用Carsim做状态估计的难度在于carsim的车辆模型完全是黑箱状态,为了获得较好的估计结果需要不断的调整车辆模型参数 估计的参数较多也增加了估计难度,比如估计侧向车速需要用到轮胎侧向力,但轮胎侧向力也是需要通过估计获得的,这样就会存在误差的累积,因此估计的参数越多难度越大
2025-04-22 14:56:05 700KB
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FDTD 中的滤波器仿真的建立,传感模型的建立包括MZI.微环谐振器,亚波长光栅,FP等结构的指导。 FDTD中光子晶体微腔仿真的搭建,包括一维光子晶体微腔、二维光子晶体微腔(H0、H1腔,L3、L5腔等),Q值优化、电场Ey图仿真。 在进行光学器件仿真分析时,有限时域差分法(FDTD)作为一种强大的计算电磁学工具,被广泛应用于光子晶体微腔、滤波器以及传感模型的建立。FDTD通过直接在时域内求解麦克斯韦方程,能够模拟电磁场在介质中的传播、散射和吸收等现象,从而为光学器件的设计提供了强大的数值模拟手段。 在FDTD中,光子晶体微腔的仿真是一个重点研究领域。光子晶体微腔具有高度的光学限制性,能够实现高品质因子(Q值)的共振。一维和二维光子晶体微腔分别对应不同的结构设计,例如H0、H1腔,L3、L5腔等,它们在波导、激光器以及传感器等领域具有重要应用。通过对这些微腔结构进行仿真,可以优化设计参数以达到特定的性能指标,如Q值的优化和电场Ey图的仿真。 在滤波器仿真的建立方面,FDTD方法可以用来模拟各种类型的滤波器,包括但不限于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)、微环谐振器、亚波长光栅、法布里-珀罗(FP)腔等。这些滤波器在光通信、光谱分析、光学传感等领域扮演着关键角色。通过FDTD仿真,可以分析滤波器在不同频率下的响应特性,从而指导其实际的设计与制造。 在传感模型的建立方面,FDTD能够模拟传感器对特定生物、化学物质的感应机制,以及这些物质如何影响传感器内部电磁场的分布。这些传感模型的仿真可以帮助设计者理解传感器的工作原理,优化传感灵敏度和选择性,从而提高传感器的检测性能。 值得注意的是,在实际的FDTD仿真中,对仿真的稳定性、准确性和效率要求很高。因此,在进行仿真之前,必须精心选择网格尺寸、时间步长等参数,以保证仿真的准确性。同时,对于仿真结果的分析,也需要借助数值分析和图像处理技术来提取有意义的信息。 此外,压缩包文件名称列表中包含了多个与FDTD仿真实践相关的文档和图像文件。这些文件可能包含了仿真实验的设计、步骤、结果以及分析等内容。例如,“基于聚类的最优聚类个数确定策略分析”可能涉及如何优化仿真参数以提高仿真的精确度;“技术博客文章中的滤波器与传感模型构建”可能提供了一些实用的仿真实践技巧和经验分享。这些内容对于理解FDTD仿真的理论和实践有着重要的参考价值。 通过结合FDTD仿真技术与具体的光学器件结构设计,研究人员能够更深入地了解器件的物理机制,进而推动光学器件的研究与开发,为新型光学器件的设计与制造提供理论基础和技术支持。无论是在教学、科研还是工业界,FDTD仿真都在光学器件的开发过程中扮演着至关重要的角色。
2025-04-20 13:00:21 157KB istio
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内容概要:本文详细介绍了100A有源电力滤波器(APF)在MATLAB V2011中的仿真实现,涵盖全阶补偿和选阶补偿两种模式。主要内容包括基于LCL滤波器的I型三电平拓扑仿真模型的构建,三相四线制系统的软件锁相环实现,谐波指令的软件提取方法,以及重复控制算法和SPWM调制策略的应用。此外,还探讨了直流电压和中点电位的稳定控制方法。通过这些技术手段,最终实现了对谐波的有效补偿,显著降低了总谐波失真(THD)。 适合人群:从事电力系统研究和技术开发的专业人士,尤其是对有源电力滤波器及其仿真感兴趣的工程师和研究人员。 使用场景及目标:适用于需要解决电力系统中谐波污染问题的实际工程项目。主要目标是提高电能质量,降低谐波失真,优化APF的工作效率。同时,也为进一步的研究提供了一个完整的仿真平台。 其他说明:文中提供的代码片段和理论分析有助于理解和实现APF的关键技术和算法。建议读者在实践中结合具体应用场景进行参数调整和优化。
2025-04-19 10:25:44 108KB
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基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机直接转矩控制仿真模型研究与应用,基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机直接转矩控制仿真模型研究及实现,基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机直接转矩控制仿真模型 可正常运行 ,基于扩展卡尔曼滤波; 永磁同步电机; 直接转矩控制; 仿真模型; 正常运行,扩展卡尔曼滤波驱动的永磁同步电机直接转矩控制仿真模型:稳定运行 在电力传动系统中,永磁同步电机(PMSM)因其高效、高精度和良好的稳定性而被广泛应用。直接转矩控制(DTC)作为一种先进的电机控制策略,能够实现电机转矩的快速响应和精确控制。然而,传统的DTC策略在存在参数不确定性和外部干扰时,可能会导致控制性能下降。为了解决这一问题,扩展卡尔曼滤波(EKF)被引入到PMSM的DTC系统中,用以提高系统的鲁棒性和控制精度。 扩展卡尔曼滤波是一种非线性状态估计技术,它通过建立系统的动态模型,并结合实时的观测数据,对系统的状态进行估计和预测。在PMSM的DTC系统中,EKF可以有效地估计电机的磁链和转矩,从而对电机的运行状态进行准确的控制。通过EKF的滤波作用,可以减少测量噪声和模型误差对系统性能的影响,提高控制策略的稳定性和准确性。 仿真模型是研究和验证控制策略的重要手段。通过构建基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机直接转矩控制仿真模型,研究人员可以在计算机上模拟电机的实际运行情况,对控制策略进行测试和优化。这些仿真模型通常需要包括电机的电磁模型、机械模型以及控制算法模型,以确保能够全面反映电机控制过程中的各种因素。 在实施仿真模型的过程中,需要考虑诸如电机参数、控制算法参数、负载特性以及环境因素等多种因素的影响。仿真结果的准确性与这些参数的设定密切相关。因此,在仿真之前,需要对电机的实际参数进行精确测量,并在模型中进行相应的设置。此外,控制算法的编程实现也是仿真模型能否成功运行的关键。 针对给定的文件信息,可以归纳出以下几点知识: 1. 扩展卡尔曼滤波(EKF)技术在永磁同步电机(PMSM)控制中的应用,能够显著提升系统的鲁棒性和控制精度。EKF在处理非线性问题时的优势,使其成为优化电机控制性能的理想选择。 2. 直接转矩控制(DTC)策略在PMSM控制中的重要性。DTC因其直接控制电机的转矩和磁链,而不依赖于电机的精确模型,因此具有快速动态响应和简单实现的优点。 3. 仿真模型在电机控制策略研究中的核心地位。通过仿真模型,研究人员可以在不受实际物理条件限制的情况下,对控制策略进行全面的测试和评估。 4. 仿真模型的实现需要注意参数的准确性。无论是电机的物理参数、控制算法参数还是环境因素,都应当尽可能地接近真实情况,以保证仿真结果的可靠性。 5. 文件名称列表中所包含的各种文件格式,如.doc、.html、.txt和.jpg等,反映出研究文档的多方面内容,包括研究论文、网页内容和图像资料,以及可能的实验数据记录。 6. 标签“哈希算法”虽然与主要研究内容不直接相关,但它可能是研究过程中的辅助工具或用于某些特定功能的实现,如数据加密、安全校验等。 根据上述知识,可以得出结论,本研究的主要贡献在于将扩展卡尔曼滤波技术与直接转矩控制相结合,应用于永磁同步电机的仿真模型中,旨在提高电机控制系统的性能和稳定性。通过建立精确的仿真模型,并在模型中实施优化的控制策略,研究人员能够有效验证其控制方法的有效性,并为进一步的理论研究和工程实践提供了有力的工具。
2025-04-18 10:25:50 1.74MB 哈希算法
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基于fpga的2psk调制解调器实现,代码包括quartus和vivado两个工程版本,使用到的所有滤波器全部采用matlab设计参数,verilog代码实现,没有调用滤波器ip,可以进行任意调整或者采用其他厂家fpga实现,quartus版本代码采用modelsim仿真,vivado使用其自带仿真软件仿真。 下图是一些仿真以及滤波器频谱图. 在现代通信领域,数字调制解调技术扮演着至关重要的角色,其中2PSK(二进制相位偏移键控)调制解调器是一种广泛使用的数字调制方式。随着可编程逻辑设备如FPGA(现场可编程门阵列)的发展,利用FPGA实现2PSK调制解调器成为了一种灵活高效的解决方案。本文将详细介绍基于FPGA的2PSK调制解调器的实现,包含quartus和vivado两个工程版本,并且重点阐述了使用matlab设计参数以及verilog代码实现的过程。 从系统设计的角度来看,2PSK调制解调器的实现可以被分为两个主要部分:调制部分和解调部分。在调制过程中,数字基带信号被转换成相应的模拟信号,而解调过程则是调制过程的逆过程,即将模拟信号恢复成原始的数字信号。在FPGA实现中,这两个过程都通过硬件描述语言如verilog来编程实现。 为了确保通信系统的性能,设计者通常需要对信号进行滤波处理。在这个项目中,所有滤波器的设计都采用了matlab工具。通过matlab,设计者可以首先进行理论设计和仿真,优化滤波器的参数,以满足特定的性能指标。在参数确定后,这些设计参数会被转化成FPGA可识别的verilog代码,最终在FPGA硬件上实现滤波功能。 本项目中的FPGA工程版本有两个,分别对应于quartus和vivado这两个不同的设计环境。Quartus是由Altera公司(现为Intel旗下)开发的FPGA设计软件,而Vivado则是Xilinx公司提供的新一代设计套件。两种环境都有各自的优势和特点,设计师可以根据项目的具体需求和个人习惯选择使用。值得注意的是,quartus版本的代码使用了modelsim进行仿真测试,而vivado版本则使用了其自带的仿真软件进行仿真。 整个FPGA工程的实现过程,从最初的verilog代码编写,到最终在硬件上的测试验证,是一个复杂且细致的过程。设计者需要对verilog语言有深入的理解,并且掌握FPGA的编程和调试技巧。在编码过程中,除了基本的调制解调算法实现外,还需要考虑信号的同步、误差控制、资源优化等多个方面。 本项目中,设计者还提供了关于2PSK调制解调器实现的详细技术分析和深入的技术细节描述。这包括了对系统架构的讨论、信号处理流程的解释以及在实现过程中可能遇到的技术挑战和解决方案。这些分析内容对于理解整个系统的实现有着至关重要的作用。 在文档中提到的仿真和滤波器频谱图,是验证设计正确性和性能评估的重要工具。通过这些图表,设计者可以直观地看到信号在调制解调过程中的变化,以及滤波器在不同频段上的表现,从而对系统的性能进行评估和调整。 基于FPGA的2PSK调制解调器的实现是一个涉及信号处理、硬件编程和系统仿真等多个方面的复杂工程。通过本项目的实现,不仅可以掌握2PSK调制解调的核心技术,而且能够深入理解FPGA在数字通信系统中应用的潜力和优势。
2025-04-16 18:01:54 1.55MB matlab fpga开发
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二阶压控压源型巴特沃斯低通滤波器设计是一种常见的信号处理技术,主要应用于音频、通信和数据采集系统中,用于去除高频噪声并保留低频信号。巴特沃斯滤波器以其平坦的通带内增益和陡峭的滚降特性而闻名,这种设计尤其适用于需要宽通带和良好选择性的应用。 二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器的构成包含了一个RC有源网络。如图所示,电路由两个串联的RC网络组成,每个网络的输入端连接到一个压控电压源,输出端则连接到运放的反相输入端。这种配置允许通过调整压控电压源的电压来改变滤波器的特性,包括截止频率和Q因子。 滤波器的传递函数是设计的关键。对于二阶压控压源型巴特沃斯滤波器,其传递函数与一般的低通滤波器有所不同,具有特定的表达式。这个传递函数定义了滤波器对不同频率信号的响应。通过分析传递函数,我们可以得出截止角频率、增益因子和选择性因子等关键参数。 截止角频率是滤波器开始衰减信号的频率点,而增益因子决定了在通带内的信号放大程度。选择性因子(Q因子)是衡量滤波器选择性的参数,它与截止频率和通带增益有关。在二阶滤波器中,Q因子直接影响了滚降速率,即频率响应曲线在截止频率附近的下降速度。 在设计过程中,我们需要根据具体的应用需求来确定这些参数。例如,如果要求通带截至频率为100.1kHz,且希望运放的电压增益为2,同时保持两个电容值相同,我们可以通过计算品质因素Q来决定电阻和电容的值。Q因子等于截止频率时的滤波网络电压增益与通带电压增益之比。根据这个关系,我们可以推导出电阻R2与R1的关系,以及电容C1和C2的值。 在实际设计中,通常会选用标准电子元件值,例如这里的R1和R2分别设定为1125Ω和2250Ω,C1和C2设定为111nF或12.5nF。通过这种方式,我们可以确保设计的滤波器满足预定的技术指标。 为了验证设计的正确性,通常会使用电路仿真软件,如Multisim。通过搭建电路并设置不同的信号源频率,观察滤波器的输出,从而计算出实际的放大倍数。例如,在1kHz时,如果通道1的峰值为29.98mv,通道2的峰值为62.029mv,那么可以计算出滤波网络的放大倍数A1。然后,将频率调整到截止频率100.1kHz,再次仿真并计算放大倍数A2。比较这两个放大倍数的比例,可以确认滤波器在截止频率处的衰减是否符合预期。 此外,波特图的分析也是验证滤波器性能的重要手段。在Multisim中,可以使用波特仪(XBP1)来绘制滤波器的频率响应,查看在100KHz时的衰减情况。如果衰减幅度接近3dB,说明设计参数设定得较为合理,符合设计要求。 二阶压控压源型巴特沃斯低通滤波器设计涉及到信号处理理论、电路分析和仿真技术。理解和掌握这一设计流程不仅有助于学习数字信号处理,也有助于在实际项目中应用滤波器技术,为各种信号处理应用提供有效解决方案。
2025-04-15 20:06:23 243KB 巴特沃斯
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RAG-N算法,滤波器加法器优化代码
2025-04-15 09:48:53 225KB 信号处理
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1.3 课题的主要研究内容 1.3.1 课题的主要工作 (1)本文先采用模块化方式设计自适应横向(FIR)滤波器,对 FPGA 设计自适应算法 的基本滤波器的方法进行探究,并对后文设计自适应陷波器提供设计思路,具有一定的 普遍意义。 (2)本文所要研究的自适应陷波器,需要对噪声信号以及有用信号进行分别采集, 所以对噪声采集分析模块要进行一定的研究工作,利用振动传感器采集对应的噪声信号 作为参考噪声信号进行分析,利用 FPGA 设计 FFT 噪声信号幅频转换模块。所以对采集 后进行 AD 转换以及,FFT 变换后的噪声分析进行控制程序编写以及研究。 (3)针对自适应陷波器结构特点,设计一种新型自适应陷波器,可以将 FFT 变换 后的噪声分析出的三个噪声特征频率输出到自适应陷波器模块中,并实时调整滤除噪声 频率,以得到更好的滤波效果。 万方数据
2025-04-14 20:38:30 4.04MB fpga 自适应滤波器
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采用HFSS软件对1/4波长同轴型微波介质滤波器进行模拟仿真,在此基础上详细讨论谐振器间耦合 系数K,频率漂移系数η以及外界品质因数Qe随端口电极宽度a,耦合孔直径D的变换规律.
2025-04-12 23:32:15 37KB
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