隨著電子信息產(chǎn)業(yè)日新月異的蓬勃發(fā)展,集成電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)正在向各行各業(yè)普及,傳統(tǒng)的高功耗產(chǎn)業(yè)也在試圖向電子智能控制的方向?qū)で蟾母?以期引進(jìn)高效的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),達(dá)到節(jié)約人力、物力和財(cái)力的目的。本論文針對煉鐵廠除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造,通過智能化變頻控制,使系統(tǒng)在不降低除塵效果的同時(shí),很大程度上實(shí)現(xiàn)能耗節(jié)約。FPGA是一種可編程邏輯器件,新一代FPGA集成了中央處理器或者是數(shù)字信號處理器內(nèi)核,具有運(yùn)算功能強(qiáng)大、邏輯設(shè)計(jì)靈活和運(yùn)行速度快等諸多優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制過程中的高速信號處理。論文在闡述除塵風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)構(gòu)成及工作機(jī)理的基礎(chǔ)上,以FPGA芯片為基礎(chǔ),通過設(shè)計(jì)制作外圍硬件電路,并編寫軟件程序?qū)崿F(xiàn)了適應(yīng)于變頻風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理模塊。論文的主要工作如下：選擇Cyclone Ⅱ系列FPGA芯片作為數(shù)據(jù)處理模塊的基礎(chǔ),以FPGA邏輯電路的有關(guān)理論為指導(dǎo),參照Altium Designer 14的設(shè)計(jì)流程,設(shè)計(jì)并制作了數(shù)據(jù)處理模塊的硬件電路。將基于位的中值濾波算法用于FPGA數(shù)據(jù)處理模塊,并在QuartusⅡ平臺下編寫了數(shù)據(jù)處理模塊的軟件程序。通過Modelsim環(huán)境下的仿真... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 論文的選題背景
    1.2 除塵風(fēng)機(jī)變頻控制系統(tǒng)的構(gòu)成及原理
    1.3 論文的主要內(nèi)容
    1.4 論文研究與應(yīng)用的意義
2 FPGA的硬件組成
    2.1 FPGA芯片
        2.1.1 可編程輸入/輸出單元
        2.1.2 基本可編程邏輯單元
        2.1.3 嵌入式塊RAM
        2.1.4 豐富的布線資源
        2.1.5 底層嵌入功能單元
        2.1.6 內(nèi)嵌專用硬核
        2.1.7 功能引腳
    2.2 FPGA的配置方式
        2.2.1 主動(dòng)配置方式（AS）
        2.2.2 被動(dòng)配置方式（PS）
        2.2.3 JTAG配置方式
    2.3 供電電源
        2.3.1 CLB的供電電壓VCCINT
        2.3.2 I/OB的供電電壓VCCIO
        2.3.3 輔助電壓VCCAUX
    2.4 時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)
        2.4.1 全局時(shí)鐘
        2.4.2 鎖相環(huán)PLL
        2.4.3 全局時(shí)鐘布線資源
    2.5 其他器件接口
    2.6 本章小結(jié)
3 FPGA數(shù)據(jù)處理模塊的硬件設(shè)計(jì)
    3.1 原理圖設(shè)計(jì)
        3.1.1 原理圖的組成
        3.1.2 元器件庫
        3.1.3 電路原理圖設(shè)計(jì)流程
    3.2 PCB設(shè)計(jì)
        3.2.1 PCB版圖和板層的設(shè)置
        3.2.2 完成布線
    3.3 FPGA設(shè)計(jì)
        3.3.1 Verilog設(shè)計(jì)文件
        3.3.2 Verilog測試文件
        3.3.3 完成FPGA電路板的制作
    3.4 本章小結(jié)
4 數(shù)據(jù)處理模塊的實(shí)現(xiàn)
    4.1 中值濾波算法的設(shè)計(jì)
        4.1.1 求取中值
        4.1.2 確定閾值
    4.2 仿真實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 Quartus Ⅱ平臺下完成算法設(shè)計(jì)
        4.2.2 Modelsim環(huán)境下完成仿真
    4.3 硬件實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 多路傳感器的信號采集
        4.3.2 FPGA的數(shù)據(jù)處理
        4.3.3 LabVIEW系統(tǒng)控制變頻器
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Altium Designer 14搭配Vault保險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大EDA功能[J]. 韓霜.  世界電子元器件. 2014(01)
[2]基于Altium Designer的電子電路仿真設(shè)計(jì)[J]. 何麗紅,洪海山.  計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2013(19)
[3]Altium Designer 9在工程中的仿真應(yīng)用[J]. 有鵬,翟曉東,胡明.  信息安全與技術(shù). 2012(07)
[4]激光傳感器原理及其應(yīng)用[J]. 趙繼聰,周盼,秦魏.  科技致富向?qū)? 2011(09)
[5]電力工業(yè)中的新型紅外溫度傳感器[J].   制冷空調(diào)與電力機(jī)械. 2011(02)
[6]基于Altium Designer信號完整性模型提取PCB級均方根串?dāng)_[J]. 黃蕾,牛德青,劉偉,張銳,胡勁.  兵工自動(dòng)化. 2009(12)
[7]基于Altium Designer的電子產(chǎn)品一體化設(shè)計(jì)[J]. 張惠崢,張鵬.  無線電通信技術(shù). 2008(06)
[8]靈活實(shí)用的FPGA配置的設(shè)計(jì)[J]. 周國娟,金紅莉.  中國高新技術(shù)企業(yè). 2008(08)
[9]Altium Designer:FPGA板級系統(tǒng)一體化開發(fā)工具[J]. 崔澎.  電子產(chǎn)品世界. 2007(06)
[10]基于FPGA的數(shù)字圖像中值濾波器設(shè)計(jì)[J]. 徐大鵬,李從善.  電子器件. 2006(04)

碩士論文
[1]基于模糊控制技術(shù)的智能風(fēng)機(jī)系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 劉曉宇.北京交通大學(xué) 2011
[2]基于FPGA的可進(jìn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 卜海祥.復(fù)旦大學(xué) 2010



本文編號：2924377