电子稳像技术范文

时间:2023-09-25 18:24:29

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电子稳像技术

篇1

关键词:电子稳像;运动平滑;视频序列抖动

中图分类号:TP391.41文献标识码:B

Jitter Processing of Video Sequence Based on Electronic Image Stabilization

PENG Jian1, JIA Yan-ru2, WANG Pei1

(1. China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074, China;

2. Xinyang Normal University HuaRui College Department of Mathematics and Computer Science,Xinyang Hubei 464000, China)

Abstract: Video sequences are often accompanied by disturbances due to the movement of camera and its carrier, a number of excessive disturbances(jitter) in the video sequences always seriously affect the quality of video image. The study of jitter on video sequences gradually rise. This article is based on analysis about generation mechanism of jitter and the study about classification and modeling of jitter, we try to do a detailed and systematic research in order to gain a better effect of image stabilization.

Keywords: electronic Image stabilization; motion smooth; jitter of video sequences

引言

视频和图像作为信息的重要载体,己经深入人们的日常生活,摄像系统越来越多的得到广泛应用,人们对图像的要求越来越高,电子稳像也应运而生。

根据目前文献资料,现有抖动主要被分为帧内抖动和帧间抖动两类。目前电子稳像领域大多以处理帧间抖动为主。

稳像技术有两种情况[1]:一种是针对帧内抖动问题利用稳像技术改善图像质量,即静止图像的稳像,这种稳像技术主要应用在数码照相机中;另一种是视频帧间抖动,这种抖动主要是因为摄像平台的运动而引起的,消去这种序列图像中的抖动,也称为稳像。

本文主要从视频图像的抖动出发,以期将抖动进行分类化定量化的研究,并针对计算出的视频序列的抖动量,进行了基于一阶线性自回归的运动平滑方法对抖动进行补偿,取得了较好的稳像效果。

1抖动和运动模型的分类

1.1 抖动的介绍

目前电子稳像领域尚未查询到有对抖动进行分类量化等问题进行专门研究的文献,部分文献对视频序列的抖动进行了针对各自应用背景的介绍和研究。如文献[1]中将机载摄像中抖动的产生原理进行了一定的介绍和研究,给出了载体的运动与视频画面间的定量对应关系;文献[2]将抖动划分为帧内抖动和帧间抖动。帧内抖动主要是在曝光时间内图像的振动出现在一个像素以内,导致该帧图像出现明显的模糊。帧间抖动主要是曝光时间内,图像的振动超过了一个像素,导致该帧与前一帧甚至前几帧出现较明显的位移,导致图像的帧内模糊,影响观察者的视觉感受。为便于研究,现阶段电子稳像研究中的抖动均只针对于帧间抖动,本文所指的抖动如无特殊标注也均特指帧间抖动。如图1所示。

1.2运动模型的介绍

为细致研究抖动的形成及其分类情况,有必要对相关运动模型进行一定的分类。基于视频图像运动场景,我们对运动模型进行了划分。

通常视频图像由前景和背景两部分构成,如果摄像机工作时是运动的,而且拍摄的对象或者背景中的物体自身也在运动,那么在视频图像序列中所表现出来的就是背景、前景都在运动。其中,背景的运动由摄像机载体的运动造成,称为全局运动;而前景物体的运动是前景物体本身相对于摄像机的运动,称为局部运动。全局运动与局部运动信息最后都反映在视频图像上。全局运动是指在视频序列中占有较大比例的像素运动,稳像算法的关键问题就是利用帧间图像的差别获得全局运动参数,可以说全局运动估计模块的优劣决定了整个稳像系统的运行效果。视频文件中的运动通常可以分为以下几种情况:

(1) 背景运动,前景运动。这种场景很常见,如摄像机的载体在公路上颠簸,进入镜头的除了背景外,还有前景(运动的行人),即这类视频既有全局运动,又有局部运动。稳像中运动估计得到的运动矢量是全局运动矢量。针对这类视频计算全局运动矢量时,局部运动可能会产生一定的影响。为了尽可能地减少局部运动对全局运动估计的不利影响,利用运动一致性原则,可以对局部运动进行预处理;

(2) 背景运动,前景静止。针对此类视频不需要考虑局部运动对全局运动的影响;

(3) 背景静止,前景运动。处理此类视频既要保证前景的运动不受稳像算法的影响(保持原来真实的前景运动),又要保证静止的背景不会因为稳像算法变得具有运动特性;

(4) 背景静止,前景静止。这是一种极端的视频场景,对其进行稳像处理已经没有任何意义,所以本文不予考虑。另外,针对闪电、调焦造成的景深变化、摄像机的旋转等这些特殊的情况,本文亦不做分析。

以上是较为普遍的划分方法,针对不同的应用领域或者需要更细致的数据及定量划分,需要在以后的研究工作中进一步完善。

1.3 抖动的分类

1.2节简要介绍了本文对于运动场景的划分。运动场景细致的划分有助于我们更加系统地、定量地研究抖动的分类及相关建模问题。

视频抖动不仅会影响视觉效果,容易使观看者产生晕眩进而导致误判和漏判,并且给进一步的图像处理带来困难。下面本文对抖动进行分析,从表1可以看出,抖动有两个指标,频率和幅度。当抖动的幅度和频率都比较大时,给观察者造成的影响最大。当抖动的幅度和频率都比较小时,抖动和正常的运动已经没有区别,不予处理。

摄像机的有意运动具有短时运动方向一致的特性,而当运动方向在短时间内频繁变化时,我们认为发生了抖动。如图2所示,视频在x方向的运动,只有正方向没有负方向,即没有发生方向上的变化;在y方向的运动,既有正方向又有负方向,即存在由抖动引起的方向上的变化,在图2上表现为在y方向同时存在正负方向的相邻帧位移[3]。

目前,我们还没有关于抖动定量分析的分类结论,该问题有待进一步研究。

2 运动平滑和抖动处理技术

2.1运动平滑

基于以上对抖动的相关分析,我们选用了抖动处理的运动平滑技术处理视频序列。前面提到有意运动通常具有两个特征:一个是运动变化相对平缓,一个是具有运动方向的一致性;而抖动通常具有方向上的往复性。为了处理视频序列的抖动,已有文献开始将运动平滑引入电子稳像系统。我们采用了一阶自回归的方法求得平滑运动矢量[4],见公式(1)。

SMV(n)=?琢SMV(n-1)+?茁GMV(n);?琢=1-?茁(1)

其中SMV(n)代表平滑运动矢量,GMV(n)表示全局运动矢量,n代表帧数。从公式(1)可以看出,这种一阶滤波器发生的延迟比较小,而且需要的内存空间比较小。公式(1)中最主要的问题是很难为衰减因子确定一个合适的值,使其能够满足以下两种情况:一个是在抖动剧烈时抑制抖动;另一个是对于没有抖动或者抖动比较小时,不产生过补偿。

本课题设置了补偿量的上界,当得到的补偿量超过上界时,重置SMV和HMV(HMV是抖动运动矢量,由GMV减去SMV得到)。通过这种方法,一定程度上解决了发生视频场景切换的问题。

2.2运动补偿

首先根据运动估计部分得到的帧间运动矢量确定每一帧的补偿量,然后从图像序列中读取单帧,按照二维物体运动模型(2)对图像进行转换,使图像中的像素按被检测出来的补偿量反方向等量移动,实现图像的像素重组,从而达到稳像的目的。

x0y0=x1y1+?驻x?驻y(2)

公式(2)中(x0,y0)表示像素在原图像中的坐标,(x1,y1)表示像素在平移后图像中的坐标, ?驻x表示x轴方向的补偿量, ?驻y表示y轴方向的补偿量。根据公式(2)对当前图像进行变换,实际上是通过平移数个单位的像素来达到图像序列运动平滑的目的,这在感性认识上是比较好理解的,图像平移后留下的空白区域用0或者255来填充。最后把平移后的图像数据写入AVI文件中,即是处理后的相对稳定的图像。

3实验结果

图3是经过处理后的视频序列其中一帧图像效果对比图,从该图可以看出本算法具有一定的稳像效果。

图4是处理后图像的PSNR指数,再一次印证了本算法处理视频序列的抖动具有较好的效果。

4 结 论

本文着力于从视频抖动的角度切入,以期通过对运动模型的分类建模和抖动的定量分析,以进一步提高电子稳像在处理视频抖动方面的精度和定量量化分析的精度,从而更好地对视频序列的抖动等相关问题进行更细致、系统的研究。实验仿真结果表明该方法取得了较好的结果。

参考文献

[1] 朱强华,李胜勇等. 稳像技术[J]. 舰船电子对抗,TN976,2006,29(5):77.

[2] 钟 平. 机载电子稳像技术研究[D]. 博士学位论文. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,2003.

[3] L. NBelanger, R. Gagnon, P. Lessard. pixel and sub pixel image stabilization at video rate forairborne long-range imaging sensors[J]. SPIEVol2269, Infrared Technology,1994.

[4] 黄亚博. 一种基于特征匹配的电子图像稳定[D]. 硕士学位论文. 2007:34.

篇2

关键词:数字锁相环;相位同步;温度控制;频率变换

中图分类号:TN752 文献标识码:B 文章编号:1004-373X(2008)02-046-02

Design of Temperature Frequency Conversion Circuit Based on Digital Phase Locked Loop

XIE Wancheng

(Loudi Vocational and Technical College,Loudi,417000,China )[HJ1*3][HJ]

[HJ*2]Abstract:The CC4046 integrated circuit phase locked loop uses the RC Voltage Controlled Oscillator(VCO),the exterior conjunction RC component of charge and discharge,the electric circuit is simple,the cost is inexpensive,the practical value is big,and widely used in the broadcast television system,several communications system,frequency synthesis system,automatic control and clock synchronization system.It overcomes these shortcoming such as low reliability and bad anti-interference to make use of integrated circuit phase locked loop constitutes to temperature frequency conversion circuit.For the accurate diagraph of temperature and need to carry on a temperature examination a control of the equipments provided a kind of viable electric circuit design a project.

Keywords:digital phase locked Loop;phase modulating synchronization;temperature control;frequency conversion

1 引 言

锁相的概念在20世纪30年代提出后,很快就被广泛地应用在电子和通讯领域中。使用锁相环PLL(Phase Locked Loop)电路的设备包括存储器、微处理器、硬盘驱动装置、射频无线收发器和光纤收发器等。近年来,集成电路的工作频率和片内集成的功能正以等比级数的速度增加,高性能的集成电路也被广泛地应用在高频无线通讯及光纤通讯中,这也意味着在同一个系统晶片内,同步的问题也变得更加复杂了。而数字集成锁相环路更有助于发展高性能和低成本的电子系统,高性能的锁相环频率控制系统在现代工业自动化、国防高精尖科技等领域有着越来越广泛的应用,其设计的合理性直接决定整个系统的精度。锁相环技术应用于应用于温度检测电路中,通过温度度传感器将温度的变化转变为频率的变化,可以用来精确测量温度或用于自动控制电路中调节机器的运转速度。

2 集成锁相环的基本原理

锁相环的主要任务是保证本机的振荡器产生的频率和相位与接收的基准信号频率和相位完全相同,使电路工作频率达到稳定。锁相环的基本组成如图1所示,其主要由相位比较器、低通滤波器、压控振荡器3部分组成。

3 系统结构及电路设计

3.1 集成锁相环的结构

如图2所示为采用了CMOS工艺的数字集成锁相环CC4060的内部结构及引脚图。其中,放大器A1对输入信号υi进行放大和整形。相位比较器(鉴相器)PC1仅由异或门构成,他要求两个相比较的输入信号必须各自是占空比为50%的方波;PC2是由边沿触发器构成的数字相位比较器,仅在2个相位比较的输入信号的上升沿起作用,与输入信号的占空比无关。

3.3 温控变频电路的设计

常见的温度控制系统,是先利用温度传感器将温度的变化转换为电阻中电流的变化,继而引起电压的变化,实现控制功能。虽然其实现容易,但是可靠性低,抗干扰能力差,本文力求解决这一问题。设计思路是将温度变化转换为频率变化加以控制,先借助温度传感器和数字集成锁相环电路把温度的变化转变为振荡器输出信号频率的变化,随着温度的渐渐升高,信号频率也随之慢慢改变,当达到设定温度时,频率也将确定。

将电压信号V变换成频率信号F在信号检测电路、现代通信中应用广泛,用锁相环电路能方便地实现V/F变换。根据压控振荡器的原理,在锁相环的输入端或VCO的电压控制端加一直流电压,则VCO的输出频率会随输入信号的瞬时电压变化而实现V/F变换。反之,也能实现F/V变换。图4就是根据这一原理实现的温度电压频率的信号变换电路。

在图4中,温度传感器AD590将检测温度(-50~125 ℃)变换成直流电流,经电阻分压后得到直流电压送入精密运放OP-07放大后输入到CC4060的第9脚,作为压控振荡器VCO的控制电压,从第4脚输出的频率信号f0与控制电压的大小对应成比例。因此,他也和温度传感器的直流电压VT成比例。R4和RP用于调整运放的输出电压,R5改变运放的增益。调整R1,Ct使VCO的固有频率fυ为10 kHz。逐点测量压控振荡器的电压控制曲线Vd和fυ;测量传感器AD590输出VTв胛露鹊墓叵担坏鹘朔OP-07的放大倍数,即可实现温度到频率信号的变换。

参 考 文 献

[1]蔡明生,黎福海,许文玉.电子设计[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]沙占友.数字化测量技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2004.

[3]曹辉,胡俊,黄均鼐.数字式温度测量电路的设计及其实现[J].微电子学报,2001(3).

[4]Razavi B.Monolithic Phase-locked Loops and Clock Recovery.IEEE Press,1996.

篇3

一、国际电子商务概述

(一)国际电子商务的含义

电子商务是指以互联网为基础,买卖双方不谋面地完成销售、购物、消费、支付等行为的一种新型商业运营模式。而国际电子商务的运营可以跨越国界,实现不同国家之间产品服务的交换和流通。随着国家之间交往的不断深入,国际电子商务成为国际贸易发展的一种必然趋势。

(二)国际电子商务的特点

1.流程电子化和数字化国际电子商务主要是通过互联网为依托进行贸易往来,贸易双方通过协议进行数据信息的传输和贸易的自动化处理,签订合同和相关的交易文件也主要体现为电子单据。买卖双方可使用标准化、电子化的合同、保险单等,改变了传统的面对面交易及纸质文件交流的模式。交易流程更加趋向于电子化和数字化,在节约交易成本的同时也缩短了单据传输的时间。随着数字化平台的构建,这种贸易方式更加适应世界信息时代的经济发展趋势。2.实时性和交互性电子商务是通过网络来进行信息的传输和交互,通过实时数据连接实现贸易双方对交易的有效控制和掌握,且随着电子商务的发展,这种数据交换形式正在逐渐向着标准化方向发展。通过互联网信息技术传输模式,在一定程度上保证了贸易双方同供应链之间进行有效的协调,缩短交易时间,提高效率,通过网络随时跟进交易状态。3.开放性和无地域性国际电子商务消除了传统商务中地域和国家的界限,解决了部分跨境服务中存在的成本和效率问题。随着信息技术的发展,人们借助网络通过各种移动终端设备可以在世界各地寻找到适合自身的产品或客户资源等,满足购物和经济贸易需求。国际贸易不再仅仅依赖于实体店铺,商家和消费者能够通过网络进行及时的交流与沟通,反馈商品情况,做好售后服务等一系列相关问题。交易成本降低的同时促进了商家销售范围的扩大,这种贸易的无国界性也顺应了消费者的需求。

二、国际电子商务的发展现状

随着科技的进步,互联网使用人数正呈现极速增长。2016年,全球的互联网用户已超过30亿。根据中国互联网信息中心(CNNIC)的数据显示,到16年底我国的网民人数也已达7.31亿,可谓是进入到了全民互联网时代。在互联网飞速发展的影响下,国际商业模式和支付方式也逐渐由线下转为线上。从美国的Amazon、Ebay、PayPal,再到中国的淘宝、京东、支付宝,电子商务在全球范围内迅速发展。目前我国电子商务的类型主要包括以淘宝为龙头的C2C(客户到客户)模式,以京东为领航的B2C(企业到客户)模式,以阿里巴巴为代表的B2B(企业到企业)模式,以及近年来逐渐兴起的通过线上购买带动线下经营的O2O(离线消费)模式。消费者从国内外的电子网站上购买所需物品,也即是近些年兴起的“海淘”。国际电子商务促进了我国国际贸易的发展。我国同外国的商户通过互联网沟通、谈判、订货,利用电子数据文件进行商品的报关、商检、保险、运输、结汇等,减少了人力、物力和时间的消耗,节省了流通成本和交易费用。

三、国际电子商务方面的立法

(一)国际社会关于电子商务的立法

联合国国际贸易法委员会早在1996年就颁布了《电子商务示范法》,该法规定了电子商务的基本法律问题比如数据电文的适用及传输、运输合同及电子单证的效力等,是世界上第一部电子商务方面的统一法规和法律范本;2001年又颁布了规范电子签字适用范围及相关行为的《电子签字示范法》,从法律方面认可和明确了电子签字的效力。此外,还有《电讯贸易资料交换实施统一规则》、《联合国行政、商业、运输电子资料交换规则》等,国际社会的立法为世界各国的电子商务立法提供了指导。

(二)美国电子商务方面的立法

美国是早期着手电子商务立法的国家,1999年在统一商法典的基础上,由美国统一州法委员会通过了《美国统一计算机信息交易法》,是美国第一部调整电子商务的法律规则,规范了信息权、网络格式合同等内容。此后,又颁布了《电子签名法》,该法适用于国际贸易中的电子签名、合同和记录,规定了同意条款,即在B2C模式电子签名要在消费者同意的基础上才具备法律效力。

(三)欧盟的电子商务立法

欧洲议会颁布的《电子签名指令》和《电子商务指令》规范了电子商务的市场、服务提供者的责任、电子交易的内容等内容,是调整欧盟国家电子商务的基本法律,对所有欧盟成员国具有约束力。

(四)新加坡的电子商务立法

新加坡在1998年出台了《电子商务法》,规定了电子签名、电子合同的效力以及服务提供者的责任,其中在电子签名方面详细地规定了电子签名的技术、使用者以及认证机构的责任等。在网络服务提供者的责任方面,也与国际社会类似,规定了网络服务提供者不用承担因第三方利用网络系统传播违法或侵权信息的责任。在电子签名的认证方面,一方面规定了电子签名的一般效力,适用于以任何技术为基础的电子签名;另一方面,又对以公共密匙技术为基础的电子签名作出了特别规定,并建立了配套认证机制。

(五)我国的立法现状

目前我国还没有颁布一部独立的电子商务法,关于电子商务的相关立法首先体现在《合同法》的相关条款中,比如第十一条认定了数据电文是合同的有效形式之一;第十六条和第二十六条规定的电子合同生效的时间,承诺的生效时间和合同成立的地点等。除此之外,我国在2004年通过了《电子签名法》,明确了数据电文及电子签名的含义、适用范围、效力等内容。

四、国际电子商务相关的法律问题

(一)关于电子签名

国际电子商务的特点之一就是流程电子化和数字化,交易双方可以通过不谋面的方式进行合作和交易,传统的纸质合同及签名方式已不适用。因此,在电子商务中需要通过电子签名来确认交易双方的身份,明确要约与承诺以及合同的内容,以及违约责任的承担。1.电子签名的含义电子签名又称为电子印章,是包含、附加在某一数据电文中或逻辑上与数据电文相关,通过相关技术对电子文件进行电子形式的签名,用于识别与数据电文相关的签名人的身份,以及相关电子文件内容是否为当事人认可。电子签名的类别大致分为图像,密码口令,生物技术三种。图像形式指手写签名的数字化图像,密码口令主要指向签名人发出证实身份的口令,生物技术则主要指采用特定生物技术识别工具对签名人进行辨别。2.电子签名的特点电子签名作为一种新的签名方式,具有以下几个特点:首先,电子签名具有非直观性,仅通过表现为特定代码与特定人相联系来反映签字人的认可,并不是亲笔签名;其次,具有较强专业性,需要计算机系统通过数据来比较认定,鉴定相对复杂;除此之外,还具有风险性,开放的网络容易受到黑客及病毒的攻击,容易出现代码信息被盗或泄露,存在一定的安全风险。3.电子签名的效力及认证我国目前调整规范电子签名的法律依据主要是《电子签名法》。该法第三条规定了“当事人约定使用电子签名、数据电文的文书,不得仅因为其采用电子签名、数据电文的形式而否定其法律效力”;第十四条明确了“可靠的电子签名与手写签名或者盖章具有同等的法律效力”。因此,电子商务交易的当事人一旦以合法的方式签署电子签名,意味着承认自己是数据电子的发送人和文件的签署人,认可并证实了数据电子的内容。在出现交易纠纷时,电子签名可以做为法律证据。电子签名是否认证,一般由当事人协商决定。如需认证,则由依法设立的第三方认证机构提供认证服务。但认证机构作为电子签名的认证主体存在的一定的问题,比如认证主体的资质,目前电子签名的认证机构主要分为政府机关引导的省市认证机构、行业认证机构、商业认证机构这几类,并不能明确其是否符合法律规定的市场准入条件;其次,在可信度方面,认证机构是一种市场化的企业法人,具有一定的趋利性,这使其出具的鉴定意见在某种程度上缺乏客观性和可靠性。为了防止认证机构对鉴定弄虚作假,《电子签名法》规定了如果因认证机构的过错未向认证申请方提供真实准确的信息时而给交易方造成损失的,需要承担赔偿责任。此外,在电子认证服务机构的审批上,《电子签名法》中规定电子认证服务许可的实施机关为国务院信息产业主管部门,并明确了从事电子签名认证服务机构应当具备的条件。

(二)关于第三方支付

1.第三方支付的含义指以电子设备及网络为媒介所进行的,由具备一定实力和信誉保障的第三方机构提供的交易支付平台。传统支付模式一般即时性直接支付,是在合同订立后交易双方一手交钱一手交货来同时履行,或者是按照双方合同约定的履行顺序进行支付。在电子商务中,双方的交易过程是在虚拟的网络下完成的,买卖双方的身份都具有一定的隐蔽性。在买卖双方缺乏信任保障的情况下,出现了第三方支付平台,由第三方提供交易安全服务。买方选购商品后,使用独立的第三方平台提供的支付账户进行付款,并由第三方通知卖家发货,买方收到货物后验收完毕,通知第三方将价款支付给卖方,从而完成交易;买方收到货物后发现卖方违约,可以拒绝通知第三方进行付款。2.第三方支付的优势首先,相对于普通的支付方式,第三方支付可以简化付款流程,支付平台与银行合作,可以降低商家和银行的运营成本;此外,第三方支付能够对交易流程跟踪记录,对交易双方进行约束和监督,保障货物质量、交易诚信、退换要求等环节。对于消费者而言,使用第三方支付进行付款方便快捷。第三方支付的出现很大程度上解决了支付信用问题,促进了国际电子商务的发展。3.第三方支付存在的问题(1)在第三方支付活动中,消费者在使用支付平台时往往需要网上注册个人信息与支付账号绑定,注册内容常常包含个人身份证件信息和银行账户信息。由于互联网本身的开放性,电子交易的信息在互联网上容易被窃取、破坏和篡改,也会发生网络病毒破坏计算机系统等情形,导致消费者个人或银行账户信息被泄露和盗取。(2)在美国,PayPal被界定为是中介机构,而我国第三方支付企业的法律地位尚没有明确,从事的业务介于网络运营和金融服务之间,这样会带来一系列问题比如准入资质、业务范围、部门监管等。需要通过立法明确第三方支付平台的法律性质。(3)在第三方支付平台模式中,还涉及到资金安全和支付风险问题。交易的资金在过程中是存储在第三方的银行账户中,资金的庞大使得第三方支付平台本身信用风险指数加大。支付平台中有大量资金沉淀,如果缺乏有效的流动性管理,则可能引发支付风险。4.第三方支付平台的法律监管在第三方支付方面,我国出台的文件主要有《支付清算管理办法》、《电子支付指引》等,同时明确由中国人民银行对第三方支付进行监督管理,提出未经人民银行审批所有机构和自然人都不得从事支付业务。2010年中国人民银行出台的《非金融机构支付服务管理办法》第24条明确,支付机构接受的客户备付金不属于支付机构的自有财产。支付机构只能根据客户发起的支付指令转移备付金。禁止支付机构以任何形式挪用客户备付金;第26条规定,支付机构接受客户备付金的,应当在商业银行开立备付金专用存款账户存放备付金。这也第一次在立法中明确沉淀资金的所有权属于客户,而非第三方支付机构。

五、国际电子商务发展的立法建议

一是立足于我国国情,与国际先进立法接轨。国际电子商务本身具有无国界性和全球性,立法上要多参照国际惯例。要随时跟进电子商务的发展趋势,在电子商务立法的过程中不断完善,联合国从1984年开始着手有关电子商务立法,先后提出了“自动数据处理的法律问题”、“对利用电子方法订立合同所涉法律问题的初步研究”、“电子数据交换所涉法律问题可能的统一规则提纲”等报告,最终出台了《电子商务示范法》和《电子签名统一规则》。二是我国虽然已制定了《电子签名法》,但对于电子签名认证机构的资质及相关问题的规定上还有所欠缺,应出台相应的司法解释,配套法规等,指导司法实践活动,使《电子签名法》与整个行业的法律法规相互衔接,健全我国信用服务体系。三是在第三方支付平台方面,由于当前人民银行是第三方支付的监管方,大部分政策、法规的制定和完善也是由人民银行起草,所以可以加强国际联系如欧盟中央银行、美国联邦存款机构等。立法上可以从严格支付机构准入条件入手,对机构内控制度提出具体要求,弥补现行立法上的不足,建立完善的电子支付的规则,更多涵盖电子支付的风险与安全问题,同时对支付合同中的消费者权益保障条款等方面进行明文规定,保障消费者自身合法利益。

六、结论

篇4

众所周知,发电机在电力系统中起着核心的作用,对整个电力系统的安全运行起着决定性的作用,发电机一旦发生故障,电力系统则会无法正常运行,因此,为提高发电机工作的稳定性和可靠性,就必须要加强研究与探讨发电机保护的相关问题。本文详细阐述了发电机经常发生的某些故障,并有针对性地提出了一系列行之有效的解决措施,以期能够进一步加强对发电机的保护,有效推动电力系统的安全运行。

【关键词】电子技术 发电机 电力保护 问题 探讨

如果电力系统发生故障,那么对社会经济所造成的损失往往是不可估量的。因此,对发电机保护器控制的协调就有着非常重要的现实意义。尤其是一旦发生电力系统震荡,发电机误动的可能性较大,加强对发电机保护的研究对解决此问题具有非常重要的意义。发电机的调速器和励磁系统是发电机的两大主要控制系统,只有二者的共同作用才能重塑一个稳态的电力系统。同样对发电机有至关重要作用的还有调速器和励磁系统,二者分别控制系统频率和控制电压。本文将对上述问题一一进行详细介绍与阐述。

1 调速器控制及低频协调

调速器的主要功能是维持发电机的速度调节和负荷分配。电机频率与转速是有着密切关系的,一旦发电机的负荷失去控制,转速增加的频率也会随之加大。这时,调速器就业采用封闭导叶的方法来缓解机械力和输出功率,反之同理。当发电机满负荷处于低频状态运行处时,现有的控制足够的能力啦纠正过载的现象,只有整个系统的负荷匹配时才能进行低频甩负荷。例如:产生大型系统的震荡时,几个典型的由数个电厂构成的孤网从电力系统解列出来。存在于这些孤网的典型的负荷失配,一旦某一个网狐因产生过载而导致频率减小,这就会产生减缓发电机转速的现象,在这种情况下就要求运行系统的低频甩负荷,这种应用常见于北美的某些国家的电网中。虽然实际上水轮发电机几乎在低频状态下不会发生事故,但实际上,为减少持续的低频运行会对用户或者同一孤网的设备造成损害,发电厂还是会为了保护而设置低频运行。

2 励磁保护及系统稳定

发电机提供磁场功能的就是励磁系统,它可以有效的同步发电机与电力系统,发电子转子绕组可以直接从励磁系统获取直流电。励磁系统的交直流转换变压器为励磁系统生成直流电,这个变压器连接着发电机的出口,交流电转换为直流电时,电势产生,有效的支持变压器的启动,由此可见,发电机同步的维持以及发电机或输出无功率都深受励磁系统的。励磁电流的突变会有很多的连锁反应,无功功率输出会变高,然后导致过高的工作电压;反之,工作电压降低,甚至会出现不同步的情况。自动电压调节的方式中,励磁系统会在输出吸收电力系统中的无功功率的同时将电压始终保持在最正常的范围内。发电机的保护者就是励磁控制,它排除发电机不允许的工况,从而控制不稳定运行在发电机系统中产生,对发电机起到相应的保护功能。

3 发电机静态稳定性

发电机静态稳定性会在某些情况下受到一定的影响,例如:线路在电厂输电到负荷中心之间过少,当远端发电厂和负荷中心这两个电压向量之间的夹角达到 90b 或以上时, 系统间会降低传输的电能可能性,震荡也会出现在电力系统中,并可能有几个孤网被解列。如果故障导致发电厂或者负荷中心之间的线路断开,两点之间的电抗就会增加到一个能够提供传输却不能维持同步的最大电能点。发电机一系列的不同部会在震荡的状态下因刺激的跳动而引起。负荷中心同远端的电厂之间的输电线路的电抗会因系统间的断路而增加,这就导致同时出现电势衰减、与静态稳定、不稳定等种种现象。

4 失磁保护

各个系统按部就班,共同协调合作才能使发电机的保护和控制协调得以实现,失磁保护的完成需要与电机容量、静态稳定和欠励限制相协调。发电机在欠励工况下运行需要经由失磁保护将状态设为允许。要及时对发电机的失磁现象进行检测,以避免因失磁或部分失磁给发电机或其他电力部分带来严重的损失。电磁失磁之后,会引起转子、阻尼提高温度,也大大提高了故障发生的概率。供给发电机磁场绕组的直流供电短路、 磁场绕组短或励磁系统的断路器断开都可能引发发电机失磁。目前,较常用来检测发电机失磁的是阻抗继电器。

5 结束语

大型电力系统中极为关键的部分是发电机,发电机保护、电机静态、发电机满负荷运行的协调,发电机保护与发电机控制之间的协调都是十分必要的。尤其是大型电力系统生震荡时,一切研究的根本目的都是为了保持电力系统的稳定运行。因此,本文对这些内容进行了详尽的探讨与研究,希望能够加强对发电机进行重点保护,使电力系统能够安全、可靠、稳定运行,更好地为社会生产、生活服务。

参考文献

[1]郭自刚,陈佳胜,严伟.大型水电机组保护若干问题探讨[J].电力系统保护与控制,2011(03).

[2]陈俊,刘洪,沈全荣.大型水轮发电机组保护若干技术问题探讨[J].水电自动化与大坝监测,2012(04).

[3]陈琼.水口水电站发电机保护改造若干问题分析[J].水利科技,2013(04).

作者简介

李武装(1969-),男,现供职于河南安阳广源能源生物质能热电有限公司。研究方向为继电保护、电器自动化仪表。

篇5

关键词:无功补偿、电气自动化、现状与应用

中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:

1、引言

随着社会主义经济的高速发展 我国的电气自动化技术也得到了很大的发展,电气自动化系统的设备中往往受到来自比较复杂的单相电力负荷变化的影响 其非线性因素也逐渐增强。讨论无功补偿设计的基本要求,分析无功补偿技术的选择方式与原则,讨论无功补偿技术在电气自动化中的应用方法,为电气自动化提高资源利用效率和系统稳定程度提供依据。了解电气自动化中应用无功补偿技术的现状,介绍了一些在无功在电气自动化中合理采用无功补偿技术的策略。

2、无功补偿设计的基本要求

1)在设计中的变压器台数和容量、电动机选择要合适,降低线路的感抗。当工艺条件与要求相符合时,可以通过同步电动机的采用和空歇工作制设备的选用等措施,将用电单位的自然功率因数提高。

2)在以提高自然功率因数的方法进行处理后,仍然无法满足要求的时候,可以通过无功补偿装置完成目的,多采用并联电力电容器。如果10或35kV的高压电单位的功率因数在0.9以上,或低压供电单位的功率因数在0.85以上,以并联电力电容器做为无功补偿。

3)以电力电容器做为无功补偿的装置,要将平衡原则做为主要原则。低压的无功负荷通过低压电容器进行补偿,高压部分的无功负荷通过高压电容器进行补偿。容量比较大且负荷平衡、使用频率较高的用电设备的无功计算负荷大于100Kvar时,可在设备附近就地补偿。补偿装置宜与设备同时通断电。补偿基本无功负荷的电容器组,宜在配变电所内集中补偿。集中补偿时,宜采用自动调节式补偿装置,防止无功负荷倒送。居住区的无功负荷宜在小区变电所低压侧集中补偿。

3、无功补偿装置的选择

在实际工作中就要认真分析用户的用电负荷特性,根据不同用电负荷选用不同的无功补偿装置。

1)TSC装置适用于含有大量冲击性负荷的容量较大、负荷的电流瞬时变化很大,负荷冲击强、无功负荷瞬时变化大的场合。在这种情况下,若采用MSC无功补偿装置,电容器根本无法投入运行,不是电容器损坏就是交流接触器烧毁。若选用TSC无功补偿装置,就可以取得很好的补偿效果。例如某压延厂,变压器容量为1000kV·A,自然功率因数在0.6以下,负荷冲击强、无功量瞬时变化大,根据其负荷特性采用TSC无功补偿装置,在车间配电室内进行集中补偿,总补偿容量为330kvar,共分12组(1组10kvar、1组20kvar、10组30kvar),采用编码投切方式。该条生产线投运以后,功率因数能达到0.96以上,节能效果显著。

2)MSC+TSC装置适用于高层住宅区、大型商场、写字楼等用电场所,这些场所既存在较多的单相负荷又有电梯、空调等动力负荷。这类负荷采用MSc+TSC混补的补偿方式可取得较好的补偿效果。例如某小区原有的无功补偿采用MSC装置,白天照明负荷很小,主要是电梯负荷(启动频繁、运行时间短),MSC无功补偿装置既不能满足补偿度的要求,又由于频繁投切使交流接触器故障率很高,运行维修量很大,所以就将补偿柜退出。造成每个月都因功率因数过低而被罚款。根据该小区的负荷特点,选用MSC+TSC无功补偿装置、编码投切方式。考虑到小区内电视机、电脑等设备较多,故在补偿回路中串联了0.5%的电抗器。通过计算,每台800kV·A变压器的补偿容量为270kvar,其中210kvar用于三相共补60kvar用于三相分补。但该套补偿装置投入使用后,补偿效果明显好转,功率数达到了0.9以上。在受电端配置无功补偿装置,既能够降低负荷无功功率的消耗,增加功率因数,增加电气设备的有效效率。与电力电子技术的发展相适应,以静止同步并联补偿器(Statcom)和有源滤波装置(Active Power Filtet)相结合,能够取得更好的效果。

4、电气自动化中应用无功补偿的现状

近些年,我国对电气自动化中的无功补偿技术做了很多深入的研究,为了构成有效的滤波通路、滤除谐波、降低负荷、提高电气的功率因数,其中很多无功补偿技术的引用目的都是在基波下牵引负荷的感性无功功率,这些无功补偿技术主要有以下种:

1)真空断路投切电容器

此设备简单且投资小,但是在合闸的时候会产生过高的电压,容易导致设备发生损坏,而且对于这个设备,不能有过于频繁的投切。因为它受到开关寿命的限制。

2)可控饱和电抗器

这个设备是通过对电抗器饱和程度的调节来改变整个回路的电流,主要让并联滤波器中的多余容性无功功率被感性电流抵消从而达到平衡点。此设备的特点是可以再电气自动化系统中长期投入;但是它会产生谐波、噪声较大、对设备来说也会产生一定的损耗。

3)固定滤波器、电容器和电抗器的调压

这个设备通过连接低压母线上的电抗器或者滤波器,调节降压变压器的低压侧母线电压来调节,以达到改变无功出力的目的。这个过程的实现是通过加装晶闸管分接和通断开关来调节,实现提供稳定的无功功率并实现滤波作用的。

4)有源滤波器和无源滤波器

这个设备是以有源滤波器产生的电流和负荷中谐波电流进行中和、相互抵消,最终达到满足电源要求。其特点是充分利用了有源补偿和无源补偿的可控性和灵活性,虽然,无功补偿技术在我国已经得到了比较广泛的应用,但是电气自动化设备中的问道使得我们队无功补偿技术的研究必须有更深的研究。

5、电气自动化中合理应用无功补偿的策略

1)深入分析无功补偿在电气自动化中应用无的基本方式和方向

在供电系统中,一个非常重要的评价标准是电能质量,而电压是电能质量的最核心的影响因素。常见的很多关于电气自动化系统出现无功状况,多是受到阻抗问题和功率因素问题的影响,从而导致电网受到无功效果的。我国的电气化铁路对无功补偿的应用主要方式是AT供电方式,用的是SCOTT 变压器,用晶闸管电子开关来控制电容的投切。这个策略在我国铁路的现状上看来,能够很大程度上的降低较长辐射路线上存在的负序问题。

2)采用并联混合有缘滤波器等先进技术和管理方式

目前国内较为先进的混合式解决方案主要是并联混合式有缘滤波的无功补偿方案。此方案能够解决由电力牵引负荷的不可控制的变化带来的电力滤波器补偿量过大的问题,这个方案同时也是对大型电气自动化系统的补偿技术的协调调整方案 其主要通过LC和APF的混合,对谐波进行注入式的无功补偿。这种方案的成本相对比较低、效益与投资性价比高、适用于低压电网。

6、结语

总而言之,无功补偿是通过提高电力负载的功率减少线路电能损耗的重要节能措施,是电气自动化系统中较为常见的新型节能稳定措施。对电气自动化中无功补偿技术相关问题的研究非常有必要。

参考文献:

[1]谢常华,电气自动化的发展[J]企业导报,2010.11

篇6

关键词:信息化技术 电子商务 经济活动 高校财务

中图分类号:F230 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2014)08-226-03

随着信息技术的快速发展和高校教育的大力支持,各高校校园微网已渐成规模并逐步实现全方位覆盖。电子商务的异军突起,3G通信的迅速普及4G技术的强烈冲击,网络时代已悄然进入到人们的日常工作和生活。无论是衣食住行,都能看到它参与其中。在高学历高水平人才云集和青春活力无限的高校校园,这些影响更是信手拈来,随处可见。由此引发的一系列新的经济活动方式和思维,从多方面冲击着传统的高校财务管理模式和原则理念,使高校财务面临又一次全新的考验。网络技术和电子商务的高效便捷,直接冲击着传统的高校财务管理模式。电子商务活动涉足人们日常经济生活的方方面面,无所不能,无孔不入。新生事物的发展和新的经济活动的频繁出现,在没有任何应对经验可循和规章制度滞后甚至空白的情况下,如何应对并用与时俱进的眼光和心态看待问题和解决问题,是高校财务工作者应该进一步研究和思考的。

一、信息技术和电子商务影响下高校财务面临的问题

1.网络信息技术和电子商务的高效便捷,直接冲击着传统的高校财务管理模式。近年来网络信息的快速发展和普及在各高校得到了充分的空间。各高校都在进行“数字化校园”建设,实施和普及了“校园一卡通”,并建成了校园微网。这一切,都使学生和教职工充分感到了网络时代的优越和便捷。3G通信的迅速普及4G技术的强烈冲击,以及校园微网的全方位支持,各高校里电子商务活动空前的活跃起来。“拇指一族”随处可见,网购快递遍地开花,网络时代充斥着校园的各个角落。高校财务作为一切经济活动的支撑点和落脚点,更是不可幸免。手握着“4G”手机的学生会质问高校财务人员:“为什么要等这么长时间?”“为什么报账这么难?”;高校引进人才会打电话询问高校财务人员:“为什么不能预约报账?为什么不能网上报账?为什么不能用网银转账?为什么我不能在自己的办公室里看到科研项目支出的具体明细?”这一切崭新的变化,都使高校财务管理面临新的问题与挑战。

2.电子商务迅速涉足经济活动的各个领域,使高校财务在具体的会计实务操作中面临新的问题。

(1)图书资料。高校财务最早接触的是网购的图书资料。各高校人数众多专业不一和地理位置所限,传统的实体书店很难全部满足各自的具体需要。网上购书因时间和空间的便利,又加上种类丰富,最重要的是价格低的优势,成为广大师生购书的首选渠道。

(2)固定资产。网上购物从小到一块2G变换到500G并且还在不断更新换代的U盘,大到电脑冰箱空调,高校财务人员都能遇到网购的足迹。不管你相不相信,不管你是否还有质疑,电子商务在高校已遍地开花生并生根发芽。网上购物不仅颠覆传统的时间空间和地理概念,更是对高校财务人员固有的思维模式和传统经验的挑战。

(3)试剂耗材和学生活动用品。实验试剂和实验耗材是高校经济活动非常重要的支出之一。试剂耗材的种类繁杂,数量巨大,专业性非常强。由于专业知识所限,高校财务人员本来就对具体的试剂耗材用途和所需隔行如隔山,再加上网购的试剂耗材,其用途和所需更是如雾里看花,不知所以然。电子商务的无所不能无孔有入,更是体现在围绕学生举办的各项活动支出中。学生是高校的生力军,同时也是最先最快吸收接纳新生事物的群体。从每年一度的学生文化艺术节活动,到毕业生纪念品以及上百个学生社团举行的不同的学生系列活动,网上购物的经济活动是五花八门,五彩缤纷。真是没有你看不到的,只有你想不到的。

电子商务活动的迅速扩张和异军突起,使高校财务人员在处理日常的会计事务中,不仅要有丰富的财务专业知识,更是要具有与时俱进的网络时代所需的IT知识,才能应对如此鲜活的具有时代脉的具体会计实务。

3.电子商务迅速涉足经济生活的各个领域,其广度和深度不容小觑,其涉及的经济数量和总量不容忽视。与此同时,高校财务人员所依据的各项财务规章制度和财务问题处理办法却对迅速发展的电子商务活动没有涉及。这就使高校财务人员在处理具体的网购会计实务没有规章可遵,没有制度可循,没有经验可谈。高校财务人员在处理具体的会计实务时,只能依据自己的职业判断,并与同事领导协商,摸着石头过河,边处理边积累经验。如此情况下,会计业务处理难免不带有主观的个人职业判断并存在不严密的地方,甚至同一所高校不同的科室对同一种经济业务的处理要求也不一样,这就给广大师生日常经济业务报销活动带来了困惑,也使高校财务活动的严肃性和严谨性遭到质疑。而高校财务人员遇到这种情况时只能百口莫辩,无可置否。这在无形中降低了高校财务人员在广大师生中的形象地位,甚至遭到了许多师生的不配合和误解。

4.电子商务具有强烈时代脉博的经济活动信息,对高校财务人员固有的因循守旧,依原则规章办事的业务处理能力提出挑战。在高校财务活动中,处理一系列的具体的会计实务时,都是要依据具体的财务规章和财务处理报销规定的,都是有章可循,有理有据的。如差旅费报销时,交通费和伙食补助是怎样的,住宿费是什么标准,乘坐交通工具有什么具体要求,这是有《差旅费报销办法》可依据和遵循的。在电子商务下的具体经济业务时,没有具体的制度和报销办法可依据,电子商务活动和传统的经济业务活动有什么区别,应该怎么具体对待并要求才能更符合对事实的判断,这一切,都对高校财务人员的应变能力和职业鉴别判断能力提出更高的要求。

5.网络时代快速便捷的高效率,给高校财务人员带来了许多新增的利益相关方的沟通压力。首先是时间和效率的沟通压力。财务人员所特有的严密谨慎的工作态度和作风,自己拿不准的业务必须向同事请教,向领导批示,才能做出更好的判断和处理。这肯定要花费不少的时间和精力,同时也耽搁了利益相关方的时间和耐心,势必引起不必要的误解和矛盾,增大了财务人员的工作压力。其次是财务人员个人主观意见不同带来的彼此工作沟通的压力。高校财务人员因学历知识层次工作经验的不同,对新生事物的理解接受能力也有差异。对新生事物的不同态度不同理解和不同感受,又没有规章制度可循,使高校财务人员在处理新生的会计实务时理解不一,存大较大差异。

6.网络信息技术和电子商务活动的日新月异,给高校财务人员带来了巨大的心理压力和学习压力。网络时代的经济活动已司空见惯,网络时代的信息技术更迭不穷,高校财务人员如果依然抱有过去的“一技在身,一证在手,终生无忧”的想法,显然是跟不上时展的。现在的时代是终生学习的时代,现在的高校财务队伍,需要学习型的人才。无论你是会计师,或是注册会计师,或者是硕士博士,你所要面对和处理的业务,是在不断发展和日新月异的,是各种信息技术和新生经济业务综合发展的结合体,是在你所掌握的有限的书本知识上不能全部看到和掌握的。只有不断地学习,拓宽自己的不同知识的视野和层次,特别是与财务活动密切相关的网络信息技术和IT知识,才能更好地处理日常的会计事务,才能跟得上时代的发展。

二、电子商务影响下高校财务的应对措施

1.校园微网的全方位覆盖和云计算,物联网和3G通迅的普及及4G服务的强烈冲击,高校智能报账信息化平台的建设使用已迫在必行。传统的高校财务管理模式已跟不上时代的要求和发展,报账等候时间长,效率水平环境差的问题凸显,已严重影响制约了高校财务的发展水平和服务质量。高校财务急需要引进先进的财务管理模式,使用高水平功能强大的财务管理应用软件,建立健全高校智能报账信息化系统,以适应和满足广大师生对高校财务管理高水平高质量优服务的强烈要求和美好愿望。高校智能报账信息化系统应涵盖无现金报账系统、网上预约投递报销报账系统,智能排队叫号系统,网银同步支付系统,网上学生缴费系统,个人项目查询系统,财务短信平台系统,财务定向公开系统和定向自助查询系统等一系列强大的信息处理功能系统,从而将颠覆传统的面对面窗口报销的财务管理模式,从源头上彻底解决高校财务管理面临的困境和瓶颈。高校智能报账信息化平台投入使用以后,将使高校财务人员从传统的繁杂的日常会计事务中解放出来,拥有一个安静平和的工作环境,有更多的时间和精力参与决策高校的各项财务管理,有力于高校财务管理水平和高校教育事业的纵深发展。

2.电子商务影响下的一切经济活动,无论其形式多么新颖,其手段多么先进快捷,其核心内容依然是经济活动,依然适用会计核算原则。电子商务影响下具体的会计实务处理如下:

(1)坚持会计核算的一般原则,以不变应万变。无论是网购的图书资料,固定资产还是试剂耗材,无论金额数量大小,只要进行财务报销,就属于经济活动中会计核算的范畴,就适用会计核算的一般原则,万变不离其宗,其客观性原则,重要性原则,实质重于形式原则等必不可少。会计核算的一般原则是衡量一切经济活动的广而适用的准则。客观性原则是会计核算工作和会计信息的基本质量要求。客观性原则包括真实性,可靠性和可验证性三个方面。对于日新月异千变万化的网络信息时代,一切新生事物所产生的经济活动,虽然与以往经济活动有着显著的差别和不同,可依然是经济活动,高校财务人员大可不必恐慌,对新生事物畏手畏脚,只要依据会计核算的一般原则进行处理应对。

(2)对于网络时代的各种信息技术和经济活动,高校财务人员首先应保持一种与时俱进不断学习的积极向上的态度,勇于对新生事物接受吸收并进行正确的职业判断。其次,高校财务人员不仅要从心态上调整自己,更是要从行动上充实自己。高校财务人员在面对新生事物时,要充分运用现有的网络资源,调动自己分析处理问题的能力,在实际工作中进行有针对性的学习相关知识并解决实际问题。

如最早出现的网购图书的问题。网购图书起先是没有正式相关发票的。财务人员要求必须有正式的发票才能报销。这应迫使电子商家使用正式的发票,并避免了逃税的问题,同时也使电子商家经营更加规范和接受国家监督并保证消费者的权益。网购图书的快速发展和成为常态,图书种类和用途成为核算重点。网购的图书必须附有清单并与专业相关,才能给予报销。可因时间的关系,许多网购的图书清单已丢失或者其他原因,网购订单信息的持久性,就可解决这一问题。财务人员可以要求打印订单信息,以作为图书发票的补充。如果图书数量和金额较大,还可要求附有网上支付的界面信息作为验证。

手续费问题。一张火车票虽小,却必不可少。一票难求的问题引发了网络购票,网络购票产生了订票费。随着网络购票的盛行,取票难和异地购票手续费的问题又成为众之所矢,自助订取票机的出现,解决了这一问题。火车票的订票费,也即将消声匿迹,而这其中的过程,不过一两年的光阴。

固定资产和试剂耗材以及学生活动用品。固定资产可运用重要性原则,按照数量和金额的大小不同,要求相应的票据进行可靠性和真实性的验证。达到固定资产入账金额的,应出具网银支付界面打印纸质信息,并要求信息完整清晰明了。不同的银行网银支付的界面涵盖信息量不尽相同。财务人员应要求网银界面信息涵盖有时间,数量和金额以及对方单位具体名称账号信息。信息要相符相关,数量金额巨大时,要求购买方扣以质保金作为产品售后质量服务的保证。

试剂耗材支出数额巨大数量繁杂和专业性强的特点,为高校财务人员所重视。网购试剂耗材也不例外。财务人员要求网购的试剂耗材不仅要有发票和清单,数额巨大的还要附有购买合同,发货单和入库单,各项目负责人要担负具体的经济责任和监督责任,财务人员要依据客观性原则审核具体相关票据并进行会计处理。

学生活动用品支出因活动频繁,种类众多,其发生的经济支出五花八门,令人眼花撩乱无所适从。财务人员可运用相关性原则联系具体的学生活动类别,对其经济活动支出进行甄别分类。如各院系学生举行的新年联欢晚会,其中网购的数量众多时的U盘和水杯作为表演互动环节的小奖品就可予以报销。如果不联系相关的新年晚会,单看网购的数量众多的U盘和水杯,就难以做出正确的判断和核算。高校学生社团众多,社团活动活跃。如篆刻协会所需的材料,因学校地理环境和价格的原因,学生会从网上购买数量众多的印盒和木漆材料,这些支出都需要财务人员联系相关的实际情况才能作出相应的判断,并由带队老师对此作出合理的解释和书面相关材料进行验证。

3.网络信息技术和电子商务的快速发展和迅速普及,迫使高校财务人员改变以往的学习态度和固有思维模式,以一种主动的积极向上的学习态度和与时俱进的开放式思维模式来应对快速发展的网络信息时代。现在的时代,是网络信息技术快车道发展的时代。教育部财政部要求各高校要全面推进财务管理的信息化和网络化,充分利用现代信息技术,创新财务管理手段,提升财务管理水平提高会计信息质量。高校财务人员应以此为契机,充分利用高校的网络学习资源优势,进行有针对性有目地性的积极主动的学习,特别是与财务工作息息相关的网络信息技术和IT知识储备,拓展自己的知识层次和思维,并理论联系实际,以便从容应对实际工作中出现的新问题和新事物。在信息化的时代,高校财务人员要以一种开放的胸襟和与时俱进的思维方式来看待新生事物的发生发展,用发展的眼光看问题,兼收并蓄,并用冷静平和的态度分析问题和处理问题,进而做出正确的职业判断和会计核算。

4.网络信息时代新生事物层出不穷,新问题新要求新思维变化多样,高校财务人员应不断提升沟通能力和处理分析问题能力,并树立团队合作精神,加强团队凝聚力。网络技术的不断发展,新问题新要求层出不层,在现有的实际条件下,高校财务人员要着眼于实际,加强报销双方彼此之间的沟通与理解,做好必要的协调解释工作,以化解彼此之间的误解和压力。高校财务各科室之间要树立团队合作精神,发挥团队的凝聚力和集体智慧,在新问题新要求出现时要加强交流,吸收采纳众人意见并达成一致暂行处理意见,以保持高校财务会计核算的严肃性和严谨性。高校财务人员要不断提升自己处理问题和分析问题的能力,要善于彼此沟通,提升个人的财务管理综合素质。

总之,网络信息技术和电子商务的快速发展和迅速普及,使高校财务面临信息化和网络化的严重挑战。高校财务管理各方面的变革,已迫在必行。高校财务人员应顺应时展的需要,积极主动的学习相关知识,不断加强相关知识储备和处理分析问题能力,全面提升个人综合素质。

参考文献:

[1] 贾云龙.加强高校财务信息化建设[J].行政事业资产与财务,2014(5)

[2] 孙琪华.新形势下高校财务信息化建设的思考[J].会计之友,2013(35)

[3] 林永格.新形势下高校财务管理创新探析[J].会计师,2014(6)

[4] 孙延华.高校财务信息化工作探析[J].现代商业,2013(36)

[5] 岳大庆,周晓波.国内外高校财务管理模式的比较[J].财会研究, 2013(36)

篇7

关键词:稳像 运动补偿 累计误差 补偿参数

中图分类号:TN27 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0192-03

电子稳像中运动补偿一般分为固定帧补偿和相邻帧补偿两种方法[1]。固定帧补偿方法计算时随着帧数增加,参考帧和当前帧中相同的部分越来越少,直至两帧图像完全没有相同部分。通过更换参考帧的方法能够解决这一问题,但是又带来了视频跳跃的问题[2]。

相邻帧补偿方法只需计算每一个当前帧与相邻的前一帧图像之间的运动参数,传统的运动补偿方法是对这个运动参数序列进行滤波[3],求得补偿参数并进行运动补偿补偿,存在估计误差的累计问题[4]。

该文中只讨论平移运动,不考虑旋转运动和缩放运动,并且只讨论水平运动的一个方向(Y方向)的分量。

1 传统的相邻帧补偿方法分析

1.1 传统方法中累计误差产生的原因

其中,为低频运动估计误差的累计,为带有累计误差的滤波结果,为真实的相机主动扫描运动轨迹。在非无限大的有限区间内,累计误差往往不为零,造成实际滤波结果与真实运动之间存在偏差,这个偏差的存在造成补偿之后的视频边缘的补偿区很大,损失图像信息。假如估计误差均值不为零,那么误差的累计将直接导致过稳现象。

1.2 实例分析

因为白噪声在有限长度区间内的累加值不一定为零,所以累计的误差会一直增大,影响稳像效果。在该实例中,均值滤波并没有把误差分成高频和低频,而是全部被保留了下来。

1.3 实验结果

如图1所示,图中蓝色实线是一段真实的抖动视频中提取的相邻帧间运动参数(Y方向分量)进行累加得到的运动轨迹;红色星号线是对该轨迹进行均值滤波之后的波形,我们认为红线为真实的运动轨迹;然后将一个均值为零的白噪声叠加到相邻帧间运动参数中,然后对相邻帧间运动参数进行模版为9的均值滤波,并将得到的运动补偿结果进行累加,得到图中黑色虚线轨迹;显而易见,均值为零的白噪声的累计导致了补偿之后的运动轨迹严重偏离真实运动轨迹。

2 新的相邻帧补偿方法分析

2.1 传统方法产生累计误差的原因

传统方法实质上是将相邻帧间运动参数当作相互独立的量进行计算,这样计算得到的带有估计误差的补偿参数也是相互独立的。因为整体的运动轨迹实际上是各个相邻帧间运动参数的累加,所以累加得到的运动轨迹中每个点的参数都累加了之前每一个补偿参数的误差,从而造成了累计误差的问题。

2.2 新的相邻帧补偿方法

因为稳像最终需要的结果是稳定的视频,而稳定的视频就是视频中的场景的运动轨迹比较平缓(低频扫描运动),没有快速的起伏(高频抖动),而这个运动轨迹我们可以通过累加相邻帧间运动参数来获得,如果我们对得到的运动轨迹直接进行均值滤波处理,显而易见的可以得到平缓的轨迹波形,而这个平滑的轨迹波形就是是我们稳像的核心问题和最终目标。

由此我们得到的运动轨迹波形与真实运动轨迹滤波之后的波形只相差一个独立的白噪声,这个白噪声是不会随着视频帧逐渐累加的,从而消除了传统方法中的累计误差问题。

2.3 新的相邻帧补偿方法实例分析

如图2所示,蓝色实线和紫色实线分别为真实的运动轨迹和含有估计误差的运动轨迹;红色星型线和黑色星型线为实际的运动轨迹滤波之后的结果和根据计算运动补偿参数对真实的视频序列进行补偿之后的运动轨迹,两者几乎完全一样,只相差一个很小的白噪声。

3 结语

该文提出的新方法,从运动补偿的实质出发,发现,即使估计的运动参数有误差,实际补偿的依然是是真实的视频帧,而且直接影响补偿结果的只有补偿参数的误差,所以,该文在计算补偿参数时就考虑消除累计误差的问题。又分析滤波和补偿操作中,只有求运动轨迹时有累加计算,所以为了消除误差的累计,考虑先对帧间运动参数进行累加,然后在计算补偿参数时,通过减法操作直接消除累计误差。另外,在对相邻帧间运动参数进行滤波之后,将滤波后的相邻帧间运动参数进行累加,得到的运动轨迹,与先进行累加得到运动轨迹之后再进行滤波得到的运动轨迹两者只相差了相邻帧间运动参数中前若干个(对于均值滤波,个数小于滤波模版大小)有限的运动参数值,证明略。所以,两种方法的本质区别在于计算补偿参数,两者做减法操作的对象不同。

参考文献

[1] 葛川.基于自适应运动滤波的电子稳像技术研究[D].西安电子科技大学,2011.

[2] 翟磊.基于SIFT特征匹配的数字视频稳像技术研究[D].大连理工大学,2013.

篇8

去年我国经济在国际和国内宏观环境的影响下,中国的工业经济出现了大幅度的下滑,中央在去年年终的时候出台了一系列的稳增长政策,使工业经济在下半年出现缓中见稳的态势。从工业增加值的增速情况来看,我们发现电子信息产业和工业的整体运行走势基本上是相吻合,年初的时候出现陡降,之后国家稳增长的政策出台,使得6月份以后开始逐步向好,特别是在四季度的时候已经出现翘尾的现象。从内需来看,整个产业的内销产值增速全年增长14.4%,高出出口4.6个百分点,内销的贡献率也高于出口的贡献率6.6个百分点。特别是节能家电、纺织、服装、装备制造销售加快增长,增速比上半年提高了很多。内资的企业地位加快提升,全行业内资的占比不足30%,但是内资对整个行业增长的贡献率是42%,特别是国内的32寸液晶面板,这个产业是消费电子新的亮点、新的产业,在去年出现了全年的产销两旺,特别是内资的八干线总共有三条,全部满产,供货量在国内达到了占比80%,实现了整个内资品牌企业在平板显示上立足的标志。还有国产大飞机、母航等工程取得显著的成绩。

第二个特点是结构稳步推进,信息化建设效果显著。首先是信息服务业发展态势良好,结构调整突出,到2012年我们国家信息服务企业5.1万个,同比增长9.6%。收入增长23%,高于整个工业增幅10个百分点。刚才讲到工业在去年整体出现下滑,但是信息服务业增速非常好,而且增长20%以上。整个信息服务占全国服务业比重达到17.1%,比2011年提高3.4个百分点,占整个国家GDP的比重达到7.3%,而且比上一年又增加了一个百分点,上交国家税金增幅10%,就业拉动是520万人。

另外一方面,信息化带动了整个制造业增势良好。由于信息技术的快速发展,推动我们通信运营业比如说3D用户、宽带接入用户、无线互联网用户、IPTV用户、手机视频用户大幅度提升,特别是移动互联网用户增长超过20%以上。由于通信业的发展,带动了整个信息服务业和终端制造业都在高速增长,特别是移动通信基站、手持机、计算机、网络电视在2012年发展势头良好,增幅突出。尤其是软件业,增长27%以上,高过整个工业收入15个百分点。

第三,研发创新能力不断提升,研发投入的力度突出,2012年整个电子信息产业研发投入超过亿元,占工业总投入17%,位居各行业之首,投入研发强度1.48%,高于整个工业投入研发强度0.77个百分点,位居整个工业的第二。专利申请效果显著。大家都知道2011年的时候中国的专利申请受理量超过美国,成为了全球第一。在2012年的时候我们国家发明申请专利和授权量都大幅度增长,而且增幅20%以上。电子专利在整个工业行业中位居前列,特别是在高级项目的主推下,中创制定国产中间件技术规范24项,申请国家发明专利85项,还有广东UC优视,这一家企业申请专利242项,专利授权53项,申请海外专利15项。深入参与国际标准制定。2012年我们国家TDLTE被定为4G国际标准,分组传输网、操作维护标准、深度包检测标准顺利获得国际电联组织的批准。关键技术领域取得新突破。比如说高性能集成电路、新型平板显示、传感器、电子设备、电子仪器及材料配套登记处和关键领域不断取得新的技术突破。

第四,融合发展加快提升产业竞争力。一方面整机企业加快向上下游发散,延伸价值链和提高竞争力。比如说彩电行业,不断向模组延伸提高企业效益。在2012年的时候整个彩电行业由于整合,下面模组延伸以后整个行业的平均成本节约5%,利润增长2%到3%。彩电制造业和视频节目内容销售商向这些方面进行转型。在2012年年底有十多家彩电企业和移动互联网、门户网站签订战略协议,进行捆绑销售硬件服务。特别是在智能数字家庭发展的助推下,加快了整个行业的融合发展步伐。制造加软件、加服务,企业运营模式在深入发展。我记得在去年年底的时候我们到广东来调研,一家玩具企业和动漫软件企业联合开拓市场,硬件制造加软件服务和授权播放、广告协同发展,加深了企业运营模式的转变,提高企业服务收入比重。移动互联网企业和终端企业联手开拓海内外市场,成果显著。

软件与网络信息服务的边界融合发展之后日益模糊,移动互联网应用企业快速成长,如腾讯、网易,本身是门户网站,这些门户网站除了自己的营业收入超亿元以外,软件研发开发占比超过整个收入的15%以上。手机网民下载应用软件在去年底超过300亿次,实现收入超过100亿元,带动移动数据流量增长56%。另外是电子商务的快速发展,推动现代物流业的快速成长,在2012年整个电子商务交易额近7万亿元,增幅是12.6%。电子商务的覆盖面、物流的覆盖面市、县、区90%以上,占全国快递服务业务近半数。由于电子商务的快速发展,推动了全国物流业发展,快递公司现在有800多家,拉动就业15万人,其中淘宝网一家快递包裹数已超过6亿件,覆盖了将近3千个地区。

2013年开局情况

2013年的整体情况来看,我们认为开局情况不错,像电子信息产业工业增加值增速达到13%,同比提高2.9个百分点。出口、内销,特别是内销,内销的增幅是超过了20%以上,同比提高6个百分点。

从先行指标来看,PM2指标显示,今年一二月份指标完成情况超过了50%的分水岭,50%以上是比较好的。从整个工业投资情况来看,全国工业投资在去年年底是21.1%,一到二月份是17.1%,电子信息产业投资在今年年初是19.7%,同比提高了11.1个百分点,特别是新开工项目增比明显提升。电子有百强企业,从百强企业的订单来看,增长5%,环比有所提升。从主要指标来看,开局总体情况态势良好,但是一些企稳的基础我们认为依然还是比较脆弱,全行业的效益下滑没有得到全面摆脱,比如说支撑经济活动的主要生产要素指标我们认为目前回升依然不足,一到二月份全国用电量增长5.5%,工业用电只有4.2%,同比出现下降,铁路的货运在下降。外需的萎缩影响程度有效缓解依然不足,虽然一到二月份整个出口出现增幅,但是增长的幅度依然不足。特别是电子产品对欧的出口增幅下降2位数,出口到意大利的产品下降40%以上。国际贸易摩擦也在不断增多。

另外一方面我们企业生产经营困难仍然没有摆脱,比如像人工、物流、原材料成本不断上升,整个工业的主营业务收入成本每100元只有87.4,同比提高0.5%,但是人工成本增长两倍多,财务成本也在增长,企业的负担也不断加重。特别是我们去年在广东做了400多家企业的调研,整个调研当中我们发现,税收成本的增长是10%以上,特别是地方税收收入增长,有的地方接近20%。但是工业企业,特别是我们调研的中小企业收入增长不到10%,所以我们的税负增长依然很重。尤其是增值税转型以后,有一些服务业、软件企业的税负增加了。有一些地方的价格调节税等给我们整个企业的经营带来一定的压力。

2012年年底的时候全工业企业的利润只有5.3%,同比下降了0.73个百分点,亏损额增长64.2%,亏损面15.9。电子行业整体情况效率不如整个工业,利润率3.3%,同比下降1.3个百分点。比整个工业利润率还低2.2个百分点,亏损面达到23.3%,亏损企业亏损额增长35.5%。企业的债务在增加,偿还能力在下降,对我们的整体经营带来一定的压力。同时产业的深层次问题我们认为依然存在,比如说产业的基础依然薄弱,结构调整压力在继续增大,虽然这两年国家大力扶持新一代新兴技术,但是新的增长点到目前为止依然不够明朗。比如说软件产业增幅超过20%,但是增幅的幅度是在下降的,特别是在软件产业当中,数据和运营服务应该是软件产业当中的新增长点、亮点,但是这个领域下降幅度更大,超过0.6个百分点。新的认证软件企业是整个软件企业的增长点,但是从去年整体情况来看,新认证软件企业增幅下降,有一些地区下降了两位数。一些关键的领域发展不够理想,IC的产值增长只有2.8%,同比下降了9.8个百分点,特别是IC设计比重占IC行业的比重不足40%。

同质性的发展与可控技术不足的两难问题我们认为依然存在。从外贸的整体形势来看虽然属于有喜有忧,挑战与机遇并存。美国经济从今年年初出现了弱势复苏,比如说采购经理人的指数,美国2月份是54.2%,环比提高1.1个百分点。欧洲的采购经理人指数是50以下。新兴国家经济体延续了四个季度以来的复苏势头。弱势复苏有利于我们外需市场的企稳。但是世界经济不确定性因素依然存在,比如说欧美政府的债务影响依然存在,失业率高,消费信心较弱。另外国际竞争更加激烈,大宗商品和金融市场在继续震荡,国际政治化因素比较突出,还有全球工业布局加快对我们整个加工业面临新的挑战。这些依然对我们产业发展带来一定的影响,因为电子产业外向度超过60%,向国际市场的发展对我们来讲还是有一定的影响。从整个国内经济来看,宏观环境依然较好,我们的综合性竞争优势依然比较突出,一个是产业基础,一个是市场潜力,人力资源优势,包括我们的配套基础设施,还有技术基础日益完好和雄厚。

2013年工信部的工作重点

从行业发展的亮点来看,今年我们认为整个电子信息产业有几个亮点:

一、转型升级是产业增长的重要力量,工信部在转型升级上主要有几个工作:第一,加快发展战略性新兴产业,继续实施职能制造装备、新材料、平板显示、云计算、物联网专项,启动航空装备、海洋工程装备、先进轨道交通装备和关键部件、高性能医学诊断设施等产业创新发展工程,对我们产业来讲有利好。还有加强部门间的对接,打通重点产品的应用环节,推动产业链上下游联动发展,继续加强部省对接,强化投资引导。第二推进国家重大科技成果转化项目。第三推动实施企业研发费用税前加计扣除政策。这些是有力推动转型升级的重要力量,这些措施的出台有利于新一代技术、新型元器件、平板显示、新材料、为航空、海洋装备的相关产品在今年的运营当中应该说发展良好。

二、制造与服务融合日益增强。工信部推动工业绿色转型,大力推进节能环保产业发展,强化工业产品的节能降耗工作,完善政策措施,围绕着循环经济、资源综合利用、清洁生产、在制造产品推广等重点领域试点示范工作,同时出台相应的措施来支持。加快发展信息技术服务,培育研发设计、现代物流电子商务等等,加强对工业设计中心的扶持。另外加强传统产业技术改造升级、提升企业竞争力。这些有力地推动了现代物流、物联网相关元器件、智能制造装备、自动化控制系统相关产品,有一个强有力的推动。

三、信息消费效应日益突出。从当前整个全球信息消费发展情况来看,像信息终端消费在2012年的时候,像手机电视、个人电脑在全球消费规模比较大,信息通道消费也在不断增长。国内信息终端销量,包括信息通道的消费都在增长,幅度比较大,特别是终端消费,个人电脑去年增长20%,电视增长10%,还有手机增长12%。在信息通道消费,去年移动运营消费增长10.6%,付费电视增长16.9%,固定运营消费5%,固定宽带用户数6%。这些消费带动整个制造业的终端产业发展,特别是2013年工信部在信息消费上重点工作是三个方面:第一,加强培育信息消费,推动信息消费的刺激政策,健全网络信任体系,改善网络运营环境。积极发展移动互联网、IPTV,手机电视等新应用。加快网络购物、网络支付、电子商务等信息服务发展。第二,重点抓好宽带基础设施建设,启动三网融合第二个阶段的试点地区。这些政策的推动,会使得互联网相关信息服务业、软件技术服务、数字家庭、信息终端产品(移动终端)在今年我们认为还是有比较好的起色,前景应该不错。第三,从电子制造产品的情况发展趋势来看,以智能、节能、效能为主要的产品,趋势比较明显,比如说低价智能手机、包括智能手机的芯片、智能电视、触摸面板、LED照明等这些领域前景发展不错。这个是2013年对行业发展趋势的判断。

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关键词:TMS320F2812; 稳定平台; 数字伺服系统; DSP

中图分类号:TN71034文献标识码:A文章编号:1004373X(2012)04018503

Design for control circuit of optoelectronic tracking platform based on TMS320F2812

YANG Ping

(1. School of Aeronautics and Astronautics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;

2.China Airborne Missile Acadamy, Luoyang 471009, China)

Abstract: In order to realize the functions of control loop in the stabilized platform, the structure of the stabilized platform and the necessity of the digitalization design for servo stabilized platform controller are analyzed in this paper. A digital servo system based on TMS320F2812 is presented. The DSP digital circut and driver circuit of moto are realized and validated. Experimental result proves that these hardwares have good performance in feedback speed, control accuracy and realtime operation.

Keywords: TMS320F2812; stabilized platform; digital servo system; DSP

收稿日期:201109260引言

稳定跟踪平台由于能隔离载体(战车、导弹、飞机、舰船)的运动,对目标进行自动跟踪,所以在现代武器系统中得到了广泛的应用[1]。对于各种车载、舰载、机载和弹载类光电成像设备,要求在载体的运动过程中成像清晰。稳定平台的主要功能是:保证视轴稳定,克服载体姿态变化对跟踪系统的影响,同时要在控制指令的驱动下完成对目标的捕获和跟踪[2]。它的成像稳定一般有三种方式:机械稳像、光学稳像、电子稳像。机械稳像一般有陀螺直接稳像和稳定平台稳像两种。陀螺直接稳像通过将被稳定的光学系统或成像器件安装到一个旋转的陀螺上,利用陀螺的自稳定特性实现视轴的稳定;稳定平台稳像是将光学系统及成像器件安装在一个装有惯性传感器陀螺的平台上,形成陀螺稳定平台。

通过对稳定平台数字控制器进行需求分析以及对硬件性能方面的比较之后,该系统电路的处理器选用TI公司的TMS320F2812。这是一款用于数字控制处理领域的高性能数字信号处理器,最高工作频率可达150 MHz,是目前广泛用于电机控制领域的32位定点DSP芯片。乘法运算是CPU运算中最费时的一种运算,在处理乘法运算方面,F2812的CPU集成了一个16×16位的硬件乘法器,能够很方便地进行16×16位和32×32位的乘法运算。F2812具有数字信号处理能力、强大的事件管理能力以及嵌入式控制功能[3]。本文基于TMS320F2812设计了一套稳定平台控制电路。

1系统组成及描述

稳定平台系统主要由台体及控制电路组成。其体由框架、测角器、电机和测速陀螺组成[4] 。稳定平台根据使用要求的不同可以由两轴、三轴及多轴组成,下面着重介绍两轴稳定平台的系统组成,如图1所示。

图1稳定平台台体框图图中:1为方位电机;2为方位旋转变压器;3为俯仰旋转变压器;4为俯仰电机;5,6为光纤陀螺;7为光学系统及红外探测器。

该稳定平台具有方位和俯仰基本相同的两套稳定控制回路,通过这两套控制回路使平台在空间具有了稳定视线功能。在此基础上,由平台、成像系统和图像跟踪器构成目标跟踪控制回路。

平台利用速率陀螺来测量台体在偏航和俯仰方向上的空间角速率,构成速率稳定回路,回路结构简如图2所示。当载体运动产生的干扰力矩作用于平台时,台体产生的角速率被陀螺敏感,其输出电压经过控制电路处理后送给力矩电机产生相反的力矩来平衡干扰力矩从而使光轴对惯性空间稳定[4] 。

图2速率稳定回路结构简图2控制电路分析与设计

2.1控制电路总体设计

平台在干扰力矩作用下产生角运动时,平台上陀螺输出与其运动速率成正比的电压,该电压信号放大后经A/D转换输入DSP进行运算。DSP完成控制算法后其结果通过PWM通道输出给电机驱动模块驱动电机,抵消干扰力矩,从而保持平台稳定。当它处于目标跟踪模式时,DSP通过SPI接口接受目标参数,进行目标跟踪。控制电路通过RS 422接口接受上位机指令,完成状态切换。如图3所示。

图3控制电路组成框图2.2TMS320F2812的结构特点

电机微控制器TMS320F2812 具有下述部件:

CPU、片内RAM,ROM,FLASH、专用电机控制的事件管理器和片内外设等。主要性能如下[5]:

采用高性能静态CMOS(StaticCMOS)技术:150 MHz(时钟周期6.67 ns)、低功耗(核心电压1.8 V,I/O口电压3.3 V)、FLASH编程电压3.3 V;高性能32位中央处理器包含16×16和32×32位的乘法累加器操作,16×16位的双乘法累加器,哈佛总线结构;片内存储器包含128K×16 b的FLASH存储器,共计18K×16 b的单周期访问随机存储器(SARAM);3个32位的CPU定时器;2个事件管理器(EVA,EVB);串口设备:SPI、2个SCI、增强局域网络(eCan)、多通道缓冲串行接口(McBSP);双12位模/数转换模块: 含2×18通道复用输入接口,2个采样保持电路,单/连续通道转换,流水线最快转换周期为60 ns,单通道最快转换周期为200 ns,可以使用2个事件管理器顺序触发8对模/数转换;多达56个独立的可编程、多用途通用输入/输出(GPIO)引脚。本文设计的控制电路充分利用了F2812的片内外设,大大降低了电路的复杂程度。

2.3角度解算电路

旋转变压器(以下简称旋变)是基于电磁感应原理而工作的,其输出电压随转子转角变化,定子、转子均由绕组组成,相互之间没有电刷的滑动接触,在高低温及振动冲击下具有较高的可靠性。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正、余弦函数关系。旋变工作原理如图4所示。

图4旋变工作原理图V2=Ksin θsin ωt; V3=Kcos θsin ωt式中:K为放大倍数,θ为定子与转子之间的夹角。

AD2S83是一种专用的跟踪式旋转变压器数字转换器,可以输出10位、12位、14位或16位的位置信号,其测量转速最高达62 400 r/min,采用比率转换跟踪方式能够连续输出位置数据而没有转换延迟,具有较强的抗干扰能力[6]。AD2S83电路连接如图5所示。

图5AD2S83的电路连接图2.4陀螺信号采样电路

陀螺输出信号经过前置放大器放大后进入A/D进行转换,由于陀螺安装在稳定平台上,而伺服控制板通常都在平台后端的电子舱内,信号传输距离较长,因此将前放电路制作为体积比较小的电路板安装在陀螺附近进行信号的放大,放大后再传输至A/D进行转换。转换芯片选用ADS8361作为片外ADC模块,虽然TMS320F2812有16通道的12位ADC,但是为了进一步提高系统的A/D转换精度,增加了片外外设ADS8361。ADS8361是2+2通道,16位的A/D转换器,最高转换速率可以达到500 kHz。它工作在50 kHz频率时具有极强的抗干扰能力,特别适合数据采集的高采样率要求的场合[7]。此外,ADS8361还提供高速双串行接口,可以有效将DSP的MCBSP内部时钟作为ADS8361的时钟,ADS8361按照CLOCK时钟信号每20个CLOCK周期ADS8361采一次数,并由串口输出,转换数据是先从高位(DB15)开始传输。将MCBSP的帧同步信号作为转换开始信号CONVST。当CONVST从低变到高,器件开始采样保持。CLOCK为ADS8361的时钟信号,每20个CLOCK周期ADS8361采1次数,由串口输出,转换数据是先从高位(DB15)开始传输。CONVST为转换开始信号。当CONVST从低变到高,器件开始采样保持不依赖于状态和外部时钟。RD是串行输出的同步脉冲。将它设置成与CONVST信号一致,即可以正常工作。CS为片选信号,低电平选通。ADS8361有4种工作模式,由A0,M0,M1共同控制。这里选用的是它的工作模式1 ,即A0=0,M0=0,M1=0,通道0和1同时进行转换。图6为ADS8361与F2812的连接图。

图6ADS8361与F2812连接图2.5电机驱动电路

本文采用了永磁式直流力矩电机,使用PWM方式驱动,与可控整流式调速系统相比有下列优点[8]:由于PWM调速系统的开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流,低速特性好;同样,由于开关频率高,快速响应特性好,动态抗干扰能力强,可以获得很宽的频带;开关器件只工作在开关状态,主电路损耗小,装置效率高。

A3952SB是Allegro公司生产的一片全桥式的PWM驱动芯片,可以连续工作于输出电流为±2 A,电压为50 V的情况下。内置的离线PWM电流控制电路可以用来调整最大负载电流到期望值。内部电路保护还包括带滞后的高温掉电、滤波二极管和电流交叉保护功能。

电机驱动采用PWM方式,有效的利用了DSP TMS320F2812的片上资源。工作原理图如图7所示。

图7电机驱动原理图为保证系统平稳运行和良好的动态特性,流过电机的电流经放大后送到TMS320F2812内部的A/D进行采样。

2.6通信接口

TMS320F2812内部设有串行通信模块,利用串行通信模块配置RS 422串口与系统、测试设备等的上位机进行通信,如图8所示。可以采用定长帧的通信协议,上位机发送指令,DSP处理器则对命令进行响应。

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基于DSP的可编程交流电源研究

城市路灯智能监控管理系统研究

基于瞬态压力波法的输油管道泄漏检测技术研究

基于SCADA的城市热网监控系统设计

基于无线网络的PLC选矿厂供水系统

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基于DSP的风力发电机振动检测系统研究

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便携型舰船电工仪表现场检定装置

基于LabVIEW和声卡的数据采集及频谱分析仪设计

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基于FFT与SNN的谐波采集对比分析系统设计

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基于LabVIEW的综合录井多参数曲线监测系统设计

无接触电能传输系统的设计与实现

基于DSP的视频监控系统的设计

基于TCP/IP的远程频谱测控系统的设计

温室大棚自动控制系统设计

基于广义预测控制的热工应用研究

模糊内模控制在再热汽温中的应用研究

无线通信技术在直流电机控制中的应用

软件性能测试在地质资料管理系统中的应用

STM32F103在变电站通讯管理单元的应用

Fuzzy-PI控制在主汽温对象中的仿真应用

基于I~2C总线的单片机系统设计与虚拟仿真

机组非线性模型的多变量内模控制

基于AVR单片机的智能仪表信号采集与显示系统设计

基于神经网络对出塔水温的预测

基于软开关技术的不平衡半桥式逆变电源设计