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基于无线反馈的分布式伪卫星时钟同步系统设计

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基于无线反馈的分布式伪卫星时钟同步系统设计

作者：陈竞桂林电子科技大学

学位级别：硕士

伪卫星因为采用了与GNSS类似的定位原理与信号体制,凭借其自身具有的高灵活性与高精度在GNSS定位增强与独立组网定位得到广泛应用。对于单点伪卫星定位方式,因为其采用的信号到达时间(TOA)原理,各个伪卫星时钟的同步精度直接影响测量精... 详细信息

伪卫星因为采用了与GNSS类似的定位原理与信号体制,凭借其自身具有的高灵活性与高精度在GNSS定位增强与独立组网定位得到广泛应用。对于单点伪卫星定位方式,因为其采用的信号到达时间(TOA)原理,各个伪卫星时钟的同步精度直接影响测量精度,并且对定位性能具有至关重要的影响。分布式伪卫星定位系统应用中的各伪卫星时钟独立,且考虑到成本因素,伪卫星一般不会搭载类似GNSS卫星中的高精度和高稳定度的原子钟,而采用廉价的压控温补晶振作为时钟。因而需要选择合理的系统部署方式,精细、快速的调整由压控晶振产生的钟漂。在某些应用环境下,对于独立组网的分布式GNSS伪卫星定位系统,独立分布的各个伪卫星难以采用有线方式提供统一的系统时钟。本文采用无线反馈的方式结合载波相位技术,按照伪卫星时钟同步的技术要求,设计了一个实时钟差监测站以及相应的伪卫星时钟同步装置,完成了独立分布式伪卫星系统的时钟同步功能。首先,根据时钟同步系统的技术要求,确定伪卫星时钟同步系统的性能指标,制定伪卫星时钟同步系统的网络结构和系统内各部分功能架构以及同步机制。并对分布式伪卫星时钟同步涉及到的1PPS同步、无线信号传输、钟差算法、钟差控制模型等关键问题进行了分析,最后完成总体技术方案以及各个功能单元的技术方案设计。其次,根据时钟同步系统设计中涉及的关键算法,建立相应的数学模型,设计相应算法。针对伪卫星高精度相对钟差获取的问题,采用载波相位技术构建相对钟差模型,利用双天线接收机完成整周模糊度与相对钟差的解算。针对钟差反馈控制中的滞后性与粗疏性问题,运用GM(1,1)模型与分段线性插值分别完成钟差的预测与插值。最后设计了钟差控制模型,将高采样率的钟差值转换为压控晶振补偿电压,以无线数据链路反馈的方式完成系统时钟同步。然后,按照伪卫星时钟同步系统总体技术方案,完成了同步系统中主伪卫星、从伪卫星、时钟同步监测站的各单元模块软硬件设计,并完成各个设备的软硬件级联和调试,初步验证了主伪卫星、从伪卫星、时钟同步监测站基本功能的正确性和可行性。最后,搭建系统测试平台,建立测试环境,对分布式伪卫星时钟同步系统进行时钟同步精度测试,并评估其收敛的稳定性与速度。对时钟同步系统内的1PPS信号同步精度进行测试,验证其精度对于定位系统的有效性。根据系统内伪卫星的初始频差对时钟同步系统的收敛区域进行标定,并对其中的典型值的收敛性能进行测试。实验表明,伪卫星时钟同步系统可对组网内伪卫星实现时间同步,时钟同步精度优于10ns,同步过渡时间优于120个历元,1PPS同步精度优于50ns,各项性能达到设计要求。

关键词：伪卫星独立定位时钟同步钟差模型无线反馈

一种用于非接触供电车灯的无线反馈稳压电路设计

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照明工程学报 2012年第4期23卷 103-106页

作者：周成虎瓮嘉民李娜陈冰洋张昆河南工程学院河南郑州451191

为了在引擎盖、后备箱盖等灵活旋转的部件上装设车灯,设计出了用于非接触供电车灯的无线反馈稳压电路。主电路包括非接触供电原边电路和副边电路两部分,为了适应车载蓄电池的电压波动和不同功率的灯具对输出电压的影响,采用无线反馈稳... 详细信息

为了在引擎盖、后备箱盖等灵活旋转的部件上装设车灯,设计出了用于非接触供电车灯的无线反馈稳压电路。主电路包括非接触供电原边电路和副边电路两部分,为了适应车载蓄电池的电压波动和不同功率的灯具对输出电压的影响,采用无线反馈稳压。无线反馈稳压电路对负载电压和电流取样并反馈,由单片机(ATmega16L)自动调节PWM输出的占空比,控制非接触供电原边电路的功率开关管,改变原边电路的输出功率,达到稳定负载电压的目的。经测试实验与仿真结果一致。

关键词：非接触供电车灯无线反馈单片机脉宽调制

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基于车灯的无线反馈非接触供电电路设计

河南科学 2011年第10期29卷 1227-1230页

作者：周成虎李娜瓮嘉民陈冰洋张昆河南工程学院郑州450005

为了能在汽车的引擎盖等活动部位装设车灯,给出了一种无线反馈稳压的非接触供电车灯电路.无线反馈稳压电路通过无线反馈控制电路的输出电压,达到稳定负载功率的目的,实验证明电路可行.

关键词：非接触供电 PWM控制无线反馈

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基于无线传能技术的超声电源研制

基于无线传能技术的超声电源研制

作者：谭耀文武汉理工大学

学位级别：硕士

超声技术广泛应用于清洗、检测和加工等领域,超声辅助加工对于脆硬材料的加工在加工质量和效率上具备更优良的性能,因此该技术得到快速发展。在超声辅助加工系统中,超声电源为换能器提供能量,是超声系统中最重要的组成之一。无线传能技... 详细信息

超声技术广泛应用于清洗、检测和加工等领域,超声辅助加工对于脆硬材料的加工在加工质量和效率上具备更优良的性能,因此该技术得到快速发展。在超声辅助加工系统中,超声电源为换能器提供能量,是超声系统中最重要的组成之一。无线传能技术因其能量传输可靠、经济,且主轴旋转速度上限高等特点,使用该方法为刀具进行超声供能成为旋转超声加工系统的研究热点。但无线传能技术所使用的松耦合变压器,漏磁较大且使超声电源监测换能器工作状态变得困难。需要针对无线传能超声加工系统提出一种可以实时监测换能器状态的超声电源,同时研究松耦合变压器补偿电路,实现对传输有效功率的补偿。本文在现有超声换能器和松耦合变压器的基础上进行了以下研究:(1)对超声电源装置的硬件系统进行了详细设计。分析了无线传能超声加工系统的需求,确定了分离式超声电源的设计总架构。完成了全桥整流电路、BUCK斩波调功电路、全桥逆变电路、驱动控制电路、死区生成电路、反馈采样电路等硬件电路设计。(2)设计了超声电源中的阻抗匹配网络。本文所使用的无线传能系统结构,包含了高频变压器、无线传能旋转变压器、变压器补偿电路和换能器电路。本文研究了换能器和松耦合变压器的等效电路并测量了对应的电学参数,根据所测电学参数研究了SS、SP、PS、PP四种补偿方式按最大传递效率和最大传递功率情况下的补偿方式。最后完成了阻抗匹配的超声电源的输出高频变压器的设计。(3)设计了超声电源装置的程序。本文设计了超声电源的控制逻辑,对比了各种短距无线通讯方式的优缺点,选择了2.4G无线通讯。设计了频率追踪控制流程,包含二分法扫频和变步长频率追踪,设计了基于电流反馈的振幅控制程序,最后完成超声电源装置的全部控制系统设计。(4)搭建了基于无线传能的超声电源测试实验平台,通过实验验证电路设计的正确性和可靠性,并根据实验结果对电路进行了优化设计。通过EDA绘制软件将所设计电路绘制成PCB电路板并制作出来,完成整个超声电源供能实验平台搭建,验证了超声电源无线供能系统具有频率追踪和电流反馈的功能。本文研制了一种能够解决无线传能超声加工系统能量传输效率低和换能器反馈采集困难的分离式超声电源,并通过实验验证了该电源能够实现换能器无线监测和频率追踪等功能。

关键词：超声电源无线传能变压器补偿无线反馈

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基于非接触供电的LED车灯电路设计

电气自动化 2012年第4期34卷 91-93页

作者：周成虎瓮嘉民李娜陈冰洋张昆河南工程学院河南郑州450005

车辆的引擎盖和后备箱盖等部件是经常开闭的,在这些地方装设LED车灯,其导线容易折断,提出基于非接触供电的LED车灯电路。电路通过疏松耦合方式从原边电磁线圈向副边电磁线圈传递电能。为了使车灯两端电压稳定,采用无线反馈方式稳压,由SG... 详细信息

车辆的引擎盖和后备箱盖等部件是经常开闭的,在这些地方装设LED车灯,其导线容易折断,提出基于非接触供电的LED车灯电路。电路通过疏松耦合方式从原边电磁线圈向副边电磁线圈传递电能。为了使车灯两端电压稳定,采用无线反馈方式稳压,由SG3525自动调节输出脉冲的占空比,改变原边电路的传输功率,从而稳定LED车灯的电压。电路的测试结果与仿真结果一致。

关键词：非接触供电 LED车灯无线反馈

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一种简单无线供电车灯装置的设计

微型机与应用 2016年第5期35卷 75-77,80页

作者：马如伟张志禹张春美张得龙西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048 潍坊科技学院山东潍坊262700

随着科学技术的日益发展,汽车制造行业也逐渐成熟,对于汽车中供电车灯的关注度正在逐步提高,而非接触供电车灯的研究是汽车制造业更为关注的课题。本文对非接触供电车灯的原理以及设计作了较为详细的阐释,并用ARM微处理器作为非接触供... 详细信息

随着科学技术的日益发展,汽车制造行业也逐渐成熟,对于汽车中供电车灯的关注度正在逐步提高,而非接触供电车灯的研究是汽车制造业更为关注的课题。本文对非接触供电车灯的原理以及设计作了较为详细的阐释,并用ARM微处理器作为非接触供电车灯的无线反馈稳压电路的处理单元,利用Protel DXP2004设计出原边和副边的PCB板,采用编程工具Keil u Vison4编写原边电路的发射程序。最后对于这种车灯的性能做出了分析,并预测其将成为汽车行业发展的一种前景。

关键词：非接触供电汽车灯无线反馈