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基于USB总线的数据采集器的研制

基于USB总线的数据采集器的研制

作者：潘建兵重庆大学

学位级别：硕士

对于目前大部分的插卡式数据采集卡来说，用户在安装配置上将会花掉大量的时间，而且系统不具备热插拔和便携的优点。通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)以其简单易用、速度快而为广大用户所接受。采用USB接口的数据采集器是一种... 详细信息

对于目前大部分的插卡式数据采集卡来说，用户在安装配置上将会花掉大量的时间，而且系统不具备热插拔和便携的优点。通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)以其简单易用、速度快而为广大用户所接受。采用USB接口的数据采集器是一种理想的便携式数据采集设备，更加适合场外测试测量。本文以基于USB总线的数据采集系统的研制过程为主要内容，阐述了利用Cypress公司的专用USB接口芯片(EZ-USB FX2 CY7C68013)与XILINX公司的复杂大规模可编程逻辑器件(CPLD)等组成的数据采集系统的设计方案、开发方法和开发过程，并给出了USB采集器的应用实例。论文首先介绍了USB体系结构和数据流的相关内容，然后介绍了数据采集系统的设计。数据采集系统的设计包括硬件设计、固件程序设计、驱动程序开发和应用程序开发四大部分。在硬件设计部分，首先介绍了CY7C68013芯片的性能和特点，然后给出了控制器与主机通信模块、采样控制模块、模拟信号采样模块和I／O扩展模块等的具体硬件设计方案，并重点介绍了设计中应该注意的问题。固件程序开发部分是设计中的重点，论文先从总体上介绍了程序的设计思想及其层次结构，随后详细介绍了各层次程序的设计过程，并给出了部分源代码和程序流程图。驱动程序开发部分简介了WINDOWS驱动程序模型和USB驱动程序的开发过程。主机应用程序部分用微软公司的Visual C++编写了以动态链接库(DLL)形式封装的功能函数和演示测试控制面板程序。在深入地研究了信号采集系统、USB总线原理和CPLD原理的基础上，本文成功研制了基于USB总线的数据采集器，并在支持USB2.0的系统中对其采样频率、采样精度、信号量程、数字I／O等性能进行了测试，其各项指标都基本达到了预期的要求。在文章的结尾，对课题进行了总结，对USB数据采集器当前在性能上存在的缺点提出了改进方法，对采集器的功能扩展进行了展望。

关键词：数据采集与处理 CPLD USB2.0

谐振接地系统单相断线并电源侧接地故障电压特征分析

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电网技术 2022年第12期46卷 4993-5003页

作者：张弛王淳潘建兵张敏孙新宇吴龙杰南昌大学信息工程学院江西省南昌市330031 国网江西省电力有限公司电力科学研究院江西省南昌市330096

针对谐振接地系统,综合考虑阻尼率、失谐度、接地过渡电阻、断线位置、故障线路零序电容占系统总零序电容的比例以及负荷阻抗等多方面因素,建立了谐振接地系统单相断线并电源侧接地故障分析模型。全面分析了中性点电压及断口上下游各相... 详细信息

针对谐振接地系统,综合考虑阻尼率、失谐度、接地过渡电阻、断线位置、故障线路零序电容占系统总零序电容的比例以及负荷阻抗等多方面因素,建立了谐振接地系统单相断线并电源侧接地故障分析模型。全面分析了中性点电压及断口上下游各相电压、线电压的幅值及相位在各因素影响下的变化规律,并给出电压变化特征值。基于MATLAB/Simulink仿真软件对示例配电网进行仿真验证,仿真结果验证了理论分析的正确性,可为配电网断线故障辨识定位提供理论依据。

关键词：谐振接地系统单相断线并电源侧接地故障故障电压特征配电网

环孢素A在防止翼状胬肉术后复发中作用的meta分析

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中华实验眼科杂志 2013年第11期31卷 1069-1073页

作者：潘建兵冯一帆浙江省温岭市第四人民医院眼科 317511 复旦大学附属中山医院眼科上海200032

背景翼状胬肉是常见的眼表疾病，目前主要采取手术行翼状胬肉切除治疗，然而术后复发率较高。近年来有研究提出术后局部应用环孢素A（CsA）能有效降低其术后复发概率，但尚缺乏循证医学评价的证据。目的为CsA在翼状胬肉切除术中临床疗... 详细信息

背景翼状胬肉是常见的眼表疾病，目前主要采取手术行翼状胬肉切除治疗，然而术后复发率较高。近年来有研究提出术后局部应用环孢素A（CsA）能有效降低其术后复发概率，但尚缺乏循证医学评价的证据。目的为CsA在翼状胬肉切除术中临床疗效的评价寻求循证依据。方法采用检索策略并选择关联检索词对数据库建库至2012年10月已发表有关比较翼状胬肉术后是否使用CsA滴眼剂的随机对照试验（RCT）和前瞻性队列研究（Cohort）进行检索，检索的数据库包括MEDLINE、EMBASE、Cochrane图书馆、中国期刊全文数据库（CNKI）、万方数据库和维普数据库（VIP），由2名研究者独立提取资料，对符合纳入标准的文献进行meta分析。Meta分析中纳入的关联结局指标包括术后复发率、Schirmer试验I（sIt）及术后并发症发生率。采用RevMan5．0软件进行统计分析，若纳入的各研究无异质性（P≥0．1，异质性检验，2〈50％），对计数指标的相对危险度（RR）和计量指标的加权均数差（WMD）采用固定效应模型进行分析，反之则采用随机效应模型，计算各指标95％可信区间（CI）。结果共检索到符合纳入标准的相关文献6篇，包括RCT4篇和Cohort研究2篇，1篇RCT的Jadad量表评分为5分，另3篇均为2分；2篇Cohort研究的纽卡斯尔一渥太华量表（NOS）评分为6～7分，共纳入309例366眼。6篇文献发表时间为2008--2012年。Meta分析显示，CsA组术后翼状胬肉的复发率和并发症的发生率均明显低于对照组，差异均有统计学意义（RR：0．39；95％CI：0．24～0．64，P=0．0002；RR=0．24；95％CI：0．13—0．44，P〈0．00001）。CsA组术眼术后sIt较术前的提高值明显高于对照组，差异有统计学意义（WMD=2．47，95％CI：1．59～3．35，P〈0．00001）。亚组分析结果与合并结果吻合。结论翼状胬肉切除术中使用CsA滴眼剂能有效降低术后复发率及术后并发症的发生率。

关键词：翼状胬肉环孢素A 复发泪液分泌试验I Meta分析

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关于车辆成本控制的途径探讨

大科技 2013年第5期 290-291页

作者：潘建兵陕西宇航科技工业公司陕西西安710025

近年来我国经济不断发展，各行各业经过自身的转变和结构调整，也在快速发展和变化当中。各企业单位中的车辆管理工作对于自身生存能力和竞争能力有着重要的意义，尤其是成本管理，做好成本控制工作可以有效的减少企业生产成本，提高企... 详细信息

近年来我国经济不断发展，各行各业经过自身的转变和结构调整，也在快速发展和变化当中。各企业单位中的车辆管理工作对于自身生存能力和竞争能力有着重要的意义，尤其是成本管理，做好成本控制工作可以有效的减少企业生产成本，提高企业经济效益。本文对于车辆成本控制问题进行了分析。

关键词：车辆成本控制途径

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基于免疫算法的逆变器无死区控制优化

电工技术学报 2013年第9期28卷 247-254页

作者：袁佳歆费雯丽魏亮亮潘建兵陈柏超田翠华武汉大学电气工程学院武汉430072

在电压源逆变器控制中为避免同一相桥臂上下两个功率器件发生直通,通常需要设置死区,但这易导致逆变器的输出电压和电流发生畸变。本文在分析各种减少或消除死区影响方法的基础上,针对单相全桥逆变器提出一种新的三电平死区控制策略。... 详细信息

在电压源逆变器控制中为避免同一相桥臂上下两个功率器件发生直通,通常需要设置死区,但这易导致逆变器的输出电压和电流发生畸变。本文在分析各种减少或消除死区影响方法的基础上,针对单相全桥逆变器提出一种新的三电平死区控制策略。在不需要精确的电流极性检测条件下,该方法可以实现在电流零点附近以及各区域之间无缝过渡的无死区控制。并借助于免疫算法对满足死区消除方法的脉宽调制(PWM)控制序列进行优化,提高逆变器输出波形质量。本文对新控制策略进行仿真研究和搭建了基于数字信号处理器(DSP)控制器的试验平台进行小容量模拟实验。实验和仿真结果证明该算法所产生的无死区最优PWM控制序列与常规控制策略相比不仅能有效地消除死区影响,还能明显减小逆变器输出波形的总谐波畸变率(THD)。

关键词：免疫算法无死区最优PWM控制总谐波畸变率

火电厂低压辅机变频器低电压穿越测试装置研究与应用

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电力系统保护与控制 2018年第8期46卷 148-155页

作者：徐在德范瑞祥潘建兵曹蓓邓才波李升健国网江西省电力公司电力科学研究院江西南昌330096

为了提高火电厂低压辅机变频器低电压穿越水平,有效解决传统多绕组变压器切换结构的电压跌落装置控制跌落时间不精确、合闸过程励磁涌流大等诸多问题,研制了容量为30 kW的火电厂低压辅机变频器低穿测试装置。设计了三相四桥臂背靠背电... 详细信息

为了提高火电厂低压辅机变频器低电压穿越水平,有效解决传统多绕组变压器切换结构的电压跌落装置控制跌落时间不精确、合闸过程励磁涌流大等诸多问题,研制了容量为30 kW的火电厂低压辅机变频器低穿测试装置。设计了三相四桥臂背靠背电力电子拓扑结构,采用自适应模糊PI控制算法,准确设置电压跌落幅值及时间,通过上位机控制实现自动循环周期测试。装置在江西某火电厂开展低压辅机变频器改造前后低电压穿越现场实验,证明电力电子式电压跌落装置动态响应速度小于5 ms,逆变输出电压谐波含有量小于0.5%,操作便捷、保护策略完备可靠。

关键词：电力电子低电压穿越逆变器自适应模糊PI

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低负荷密度区域配电线路多级配合方法的研究

电力系统保护与控制 2018年第20期46卷 164-169页

作者：潘建兵徐宁徐军徐在德范瑞祥郑宇翔国网江西省电力有限公司电力科学研究院江西南昌330096 国网江西省电力有限公司江西南昌330096 西安兴汇电力科技有限公司陕西西安710065

针对站内10kV出线开关与线路智能开关上下级保护配合失效、存在保护范围越级或灵敏度低等问题,提出一种基于系统相关参数且侧重于两相短路故障类型的保护定值整定计算方法。以江西某典型单辐射线路为例,详细分析了该方法在低负荷密度区... 详细信息

针对站内10kV出线开关与线路智能开关上下级保护配合失效、存在保护范围越级或灵敏度低等问题,提出一种基于系统相关参数且侧重于两相短路故障类型的保护定值整定计算方法。以江西某典型单辐射线路为例,详细分析了该方法在低负荷密度区域配电线路保护配合、各级开关保护定值整定的应用。结果表明该方法能够有效增大保护范围、优化开关布点,在保证保护装置选择性的同时大幅简化了保护定值整定计算。最后基于所述整定计算方法设计了保护定值计算软件,能够依据系统相关参数自动完成整定计算、校验保护范围。

关键词：低负荷密度区域配电线路两相短路定值整定保护配合

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利用线路分形维数的配电网故障选线方法

电力系统及其自动化学报 2018年第11期30卷 140-146页

作者：徐宁潘建兵李响徐在德张哲维国网江西省电力有限公司电力科学研究院南昌330096 武汉大学电气工程学院武汉430072

故障选线是配电网络长期存在的问题。配网线路短、分支多以及分布式电源的大量接入,造成故障识别率进一步降低。根据故障情况下,健全线路波形之间较强的相似性,故障波形与健全线路波形之间存在较大差异的特点,从波形相似度出发,取故障后... 详细信息

故障选线是配电网络长期存在的问题。配网线路短、分支多以及分布式电源的大量接入,造成故障识别率进一步降低。根据故障情况下,健全线路波形之间较强的相似性,故障波形与健全线路波形之间存在较大差异的特点,从波形相似度出发,取故障后1/4工频周期作为分析时窗,采用分形理论对配电网小电流接地系统多点的暂态零序电流进行分析,利用故障线路和健全线路分形维数之间的差异,比较线路不同测量位置暂态零序电流分形维数,提出新的故障辨识方法。仿真和实验验证了判据的准确性和有效性。

关键词：小电流接地系统单相接地故障故障选线分形维数

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新型故障指示器检测平台研究与应用

电测与仪表 2019年第5期56卷 124-129页

作者：徐在德辛建波潘建兵李升健温和昌国网江西省电力有限公司电力科学研究院南昌330096 南昌大学南昌330031

为了提升故障指示器测试的自动化水平,有效解决传统故障指示器测试速度慢、难以模拟各种接地情况下的配网故障波形,研制了电压-电流隔离控制的新型故障指示器测试平台,结合不可控整流与可控整流融合的拓扑结构,利用自适应模糊PI控制算法... 详细信息

为了提升故障指示器测试的自动化水平,有效解决传统故障指示器测试速度慢、难以模拟各种接地情况下的配网故障波形,研制了电压-电流隔离控制的新型故障指示器测试平台,结合不可控整流与可控整流融合的拓扑结构,利用自适应模糊PI控制算法,准确设置电压、电流幅值、相位、频率等参数,通过上位机控制实现自动循环周期测试,装置目前在江西电力科学研究院故障指示器测试实验室应用,测试证明该装置不仅具备短路、防误动常规性测试功能,同时具备事故波形反演功能。

关键词：故障波形故障指示器循环周期测试自适应模糊PI