電能計量的精度無論對于供電方還是對于用電方,都非常重要。傳統(tǒng)電能表的精度低,功能單一,不能滿足精度要求和非正弦電路的無功功率測量。隨著電力電子裝置等非線性負(fù)載的功率容量和功率密度的不斷增大,他們所產(chǎn)生的諧波已使電網(wǎng)遭受日益嚴(yán)重的污染。在這種情況下,有必要研發(fā)新技術(shù)新設(shè)備。同時,數(shù)字信號處理技術(shù)(DSP)正在迅速發(fā)展,21世紀(jì)將是數(shù)字信號處理理論與算法的大發(fā)展時期。 本項目采用ADI于2004年生產(chǎn)的BLACKFIN531 16位定點DSP芯片。針對目前市場上現(xiàn)行的電能表所存在的缺陷和局限性,研究并設(shè)計了一種基于DSP BF531芯片的高精度多功能電能表。采用了諸多最新的理論成果,電能計量精度達到0.2S級,諧波測量精度達到0.5%。在一定的定義下,無功測量方法不但適用于正弦電路,也適用于非正弦電路下的無功功率測量。全書共分七章: 第一章、簡述了電能計量裝置的發(fā)展和現(xiàn)狀,論證了本課題開發(fā)和研究的必要性和可行性,介紹了高精度多功能電能表的系統(tǒng)方案; 第二章、 討論了電測系統(tǒng)的測量原理,設(shè)計了電能表中的計量和分析算法; 第三章、 介紹了系統(tǒng)的硬件平臺和開發(fā)環(huán)境; 第四章、 詳細給出了系統(tǒng)的硬件設(shè)計; 第五章、 分析系統(tǒng)誤差及其校正; 第六章、 介紹系統(tǒng)的軟件設(shè)計; 第七章、 對整個系統(tǒng)進行實驗測試,給出測試結(jié)果,最后討論、總結(jié)。
上傳時間: 2013-06-21
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多功能遙控小車的硬件軟件設(shè)計程序 對于學(xué)習(xí)和研究單片機很有用的
上傳時間: 2013-08-02
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隨著計算機和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,基于數(shù)字信號處理的示波器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀和頻譜分析儀等測量儀器已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域并且發(fā)揮著重要作用,但這些儀器昂貴的價格阻礙了它們的普遍使用。 本文針對電子測量儀器技術(shù)發(fā)展和普及的情況,結(jié)合用FPGA實現(xiàn)數(shù)字信號處理的優(yōu)勢,研究一種基于FPGA的輔助性獨立電予測量儀器的軟件系統(tǒng)。這種儀器可以作為數(shù)模混合電路測試和驗證的工具,用來觀察模擬信號波形、數(shù)字信號時序波形、模擬信號的幅度頻譜,也可以用來產(chǎn)生DDS信號。在硬件選擇上,使用具有Altera公司CycloneⅡ器件的平臺來實現(xiàn)單片DSP系統(tǒng),這種芯片成本低廉、工作速度快、技術(shù)兼容性好;在軟件設(shè)計上,采用基于FPGA的可編程數(shù)字邏輯設(shè)計方法,這種方法具有開發(fā)難度小、功能擴展簡單等優(yōu)點。設(shè)計中采用的關(guān)鍵技術(shù)包括:基于FPGA和IP Core的Verilog HDL設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)波形的實時顯示。對這些技術(shù)的研究探討不僅有理論研究價值,在科學(xué)實驗和產(chǎn)品設(shè)計中同樣具有重要的實用價值。系統(tǒng)的設(shè)計以低資源、高性能為目標(biāo),設(shè)計中采用了科學(xué)的模塊劃分、設(shè)計與集成的方法,在保持原四種信號處理功能不變的前提下,盡量多的節(jié)約各種FPGA資源,為實現(xiàn)低成本的輔助電子測量儀器提供了可能。
標(biāo)簽: FPGA 多功能電子 測量系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-05
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隨著“節(jié)能環(huán)保”概念的提出,以解決電力緊張,環(huán)境污染等問題為目的的新能源利用方案得到迅速的推廣,使得分布式發(fā)電備受關(guān)注,即將成為世界各國重要的發(fā)電形式。帶有分布式電源的配電網(wǎng)及電力電子裝置的大量應(yīng)用致使電能質(zhì)量下降,如何將分布式發(fā)電系統(tǒng)的能量回饋至電網(wǎng)的同時有效改善電能質(zhì)量是一個重要的問題,因此在分布式發(fā)電系統(tǒng)中起電能變換作用的逆變器成為研究的一個熱點。本篇主要以電壓型并網(wǎng)逆變器為研究對象,對并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略、參數(shù)的選擇、并網(wǎng)實驗等方面作出了詳細的分析和研究。 首先根據(jù)帶有分布式發(fā)電的配電網(wǎng)的特點提出一種新的諧波治理思路,即將改善電能質(zhì)量的有源濾波技術(shù)結(jié)合到分布式逆變電源中,設(shè)計一種新型的多功能并網(wǎng)逆變器。用開關(guān)函數(shù)法建立了并網(wǎng)逆變器小信號數(shù)學(xué)模型,確定了以PI閉環(huán)調(diào)節(jié)為核心的復(fù)合控制策略,同時為了使輸出電流控制達到更好的效果,采用電網(wǎng)電壓前饋補償方法抵消電網(wǎng)電壓擾動對并網(wǎng)電流的影響;基于瞬時無功功率的id-iq諧波電流檢測算法能精確檢測和分離所需要的有功和諧波分量;基于DSP的軟件鎖相控制算法能實現(xiàn)并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻同相。 其次對并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的軟硬件進行了分塊設(shè)計:對逆變系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換電路、逆變驅(qū)動電路、PWM信號發(fā)生電路等電路進行了詳細地分析和說明。利用DSP主控芯片TMS320LF2407A內(nèi)部的SCI異步串行通信接口實現(xiàn)了逆變器的人機交互功能,利用其內(nèi)嵌的CAN控制模塊實現(xiàn)了逆變器的并機通信功能;同時在TI DSP2000的運行環(huán)境下給出控制系統(tǒng)的主程序和周期中斷子程序流程。 最后開發(fā)了以功率器件IPM構(gòu)成的三相PWM變流橋主電路的多功能逆變電源實驗平臺和相關(guān)配套輔助電路,完成了逆變電源的輸出有功功率及消除諧波的實驗并給出了裝置樣機的實物圖以及實驗波形圖。驗證了逆變器工作原理分析的正確性和系統(tǒng)設(shè)計思路的可行性。 本文所做工作拓寬了帶有分布式發(fā)電的配電網(wǎng)諧波治理的思路,對推動我國節(jié)能供電、新能源的利用以及改善電網(wǎng)電能質(zhì)量等方面具有一定的理論意義和較強的實用價值。
標(biāo)簽: 諧波抑制 分布式發(fā)電 并網(wǎng)逆變器
上傳時間: 2013-06-06
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全功能交通燈設(shè)計+智能交通燈 全功能交通燈設(shè)計+智能交通燈
上傳時間: 2013-06-19
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河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 論文研究在 ARM920T硬件平臺以及Linux軟件平臺上, 通過構(gòu)建完整的嵌入式Linux系統(tǒng)并移植多媒體播放器MPlayer,完成一款具有轉(zhuǎn)儲功能的MP4播放器。在這個過程中研究了Linux系統(tǒng)移植、探索了USB驅(qū)動程序、學(xué)習(xí)了文件系統(tǒng)的構(gòu)建并完成了多媒體播 放器 MPlayer 的移植,最終實現(xiàn)了一款基于嵌入式 Linux 軟件平臺具有轉(zhuǎn)儲功能的 MP4 播放器,使得 MP4 播放器可以通過 USB 接口對可移動硬盤上的信息進行操作。通過該研究過程構(gòu)建了嵌入式軟件系統(tǒng),以實現(xiàn)更好的系統(tǒng)性能,最重要的是可以在實踐基礎(chǔ)上增加對系統(tǒng)移植和驅(qū)動開發(fā)理論的理解并積累豐富的系統(tǒng)移植經(jīng)驗,以促進我們?nèi)ダ斫廛浖_ 發(fā)項目及其與目標(biāo)硬件移植和優(yōu)化的關(guān)系。
上傳時間: 2013-07-08
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AVR-51多功能實驗開發(fā)板電原理圖。詳細圖解,作板子更簡單
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機網(wǎng)絡(luò)與嵌入式控制技術(shù)的迅速發(fā)展,作為傳統(tǒng)運輸行業(yè)的鐵路系統(tǒng)對此也有了新的要求,列車通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。經(jīng)過多年的發(fā)展,國際電工委員會(IEC)為了規(guī)范列車通信網(wǎng)絡(luò),于1999年通過了IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將列車通信網(wǎng)絡(luò)分為兩條總線:絞線式列車總線(WTB)和多功能車輛總線(MVB)。MVB是一個標(biāo)準(zhǔn)通信介質(zhì),為掛在其上的設(shè)備傳輸和交換數(shù)據(jù)。而多功能車輛總線控制器(MVBC)是MVB與MVB實際物理層之間的接口,其主要實現(xiàn)MVB數(shù)據(jù)鏈路層的功能。由于該項關(guān)鍵技術(shù)仍被國外公司壟斷,因此開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的MVBC迫在眉睫。 鑒于上述原因,本文深入研究了IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)MVBC的技術(shù)特點,本文提出了使用FPGA來實現(xiàn)其具體功能的方案。掛在MVB總線上的設(shè)備分為五類,他們的功能各不相同。而支持4類設(shè)備的MVBC具有設(shè)備狀態(tài)、過程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)通信和總線管理功能,并且兼容2類和3類設(shè)備。本文的目的就是用FPGA實現(xiàn)支持4類設(shè)備的MVBC。 本文采用自頂向下的設(shè)計方法。整個MVBC主要劃分為:編碼模塊、譯碼模塊、冗余控制模塊、報文分析單元、通信存儲控制器、主控制單元、地址邏輯模塊。在整個開發(fā)流程中,使用Xilinx的ISE集成開發(fā)環(huán)境。使用Verilog HDL硬件描述語言對上述各個模塊進行RTL級描述,并用Synplify Pro進行綜合。最后,在ModelSim中對各個模塊進行了布線后仿真和驗證。 在實驗室條件下,通過嚴(yán)格的仿真驗證后,其結(jié)果證明了本文設(shè)計的模塊達到了IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此,用FPGA實現(xiàn)MVBC這一方案具有可操作性。 關(guān)鍵詞:列車通信網(wǎng);多功能車輛總線;多功能車輛總線控制器;現(xiàn)場可編程門陣列
上傳時間: 2013-07-18
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隨著列車自動化控制和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,基于分布式控制系統(tǒng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)TCN(IEC-61375)在現(xiàn)代高速列車上得到廣泛應(yīng)用。TCN協(xié)議將列車通信網(wǎng)絡(luò)分為絞線式列車總線WTB和多功能車輛總線MVB,其中WTB實現(xiàn)對開式列車中的互聯(lián)車輛間的數(shù)據(jù)傳輸和通信,MVB實現(xiàn)車載設(shè)備的協(xié)同工作和互相交換信息。 本文介紹了國內(nèi)外列車通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況和各自優(yōu)勢,分析了MVB一類設(shè)備底層協(xié)議。研究利用FPGA實現(xiàn)MVB控制芯片MVBC,用ARM作為微處理器實現(xiàn)MVB一類設(shè)備的嵌入式解決方案。其中,在FPGA芯片中主要采用自頂向下的設(shè)計方法,RLT硬件描述語言實現(xiàn)MVB控制芯片MVBC一類設(shè)備的主要功能,包括幀編碼器、幀解碼器和邏輯接口單元。ARM主要完成了軟件程序的編寫和實時操作系統(tǒng)的移植。在eCos實時操作系統(tǒng)上,完成了驅(qū)動和上層應(yīng)用程序,包括端口初始化、端口配置、幀收發(fā)指令和報文分析。 為了驗證設(shè)計的正確性,在設(shè)計的硬件平臺基礎(chǔ)上,搭建了MVB通信網(wǎng)絡(luò)的最小系統(tǒng),對網(wǎng)絡(luò)進行系統(tǒng)功能測試。測試結(jié)果表明:設(shè)計方案正確,達到了設(shè)計的預(yù)期要求。
上傳時間: 2013-08-03
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基于FPGA芯片的功能仿真平臺構(gòu)建及靜態(tài)時序分析
上傳時間: 2013-06-28
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