隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴(yán)重，極大地危害了電力設(shè)備的安全運(yùn)行。電網(wǎng)中的諧波成份非常復(fù)雜，因此諧波的檢測分析，是消除或降低諧波污染的前提。 通過大量資料的收集、閱讀及相關(guān)技術(shù)的研究，本文分析了嵌入式系統(tǒng)在電力系統(tǒng)測控中的應(yīng)用優(yōu)勢，設(shè)計了以ARM7TDMI內(nèi)核處理器LPC2214為核心的電網(wǎng)諧波檢測分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)三相電壓、電流的諧波檢測與分析，包括電量數(shù)據(jù)采集和諧波分析兩個部分。詳細(xì)分析了諧波檢測分析系統(tǒng)的工作原理，明確了系統(tǒng)功能需求，對系統(tǒng)各模塊進(jìn)行了設(shè)計，通過多路同步采集將電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，在處理器中完成數(shù)據(jù)倒序處理和快速傅立葉變換等相關(guān)的運(yùn)算處理工作，可以得到各次諧波含量。 通過文中設(shè)計的硬件同步電路，可以準(zhǔn)確獲得電網(wǎng)信號三相電壓與電流周期，通過同步采樣的方法，消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)的誤差。結(jié)合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點，為了減小響應(yīng)時間，提高運(yùn)算速度，采用了實序列快速傅立葉變換對數(shù)據(jù)的整合運(yùn)算，即通過一次快速傅立葉變換運(yùn)算，完成各相電流與電壓兩組數(shù)據(jù)從時域到頻域的轉(zhuǎn)換，并分析得到頻域幅值和時域幅值之間的線性關(guān)系，避免了傅立葉反變換運(yùn)算，提高了運(yùn)算速度，實現(xiàn)諧波的準(zhǔn)確檢測。 最后經(jīng)過樣機(jī)測試證明，本文設(shè)計的電網(wǎng)諧波檢測與分析系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、可靠的實現(xiàn)諧波含量的檢測與分析。
標(biāo)簽： ARM 電網(wǎng)諧波 檢測 分
上傳時間： 2013-07-10
上傳用戶：zfh920401
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴(yán)重，已成為電網(wǎng)中的“公害”。因此，對電網(wǎng)諧波進(jìn)行監(jiān)測與研究是限制、消除諧波危害的前提，也是保證供電系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及保證設(shè)備和人身安全的迫切需要。本文在分析了國內(nèi)外諧波檢測技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，對電壓諧波監(jiān)測及消諧裝置進(jìn)行了整體研究及設(shè)計。選擇STR710作為核心處理器，以CS8900A以太網(wǎng)控制器和雙向可控硅等作為外圍芯片，設(shè)計并實現(xiàn)了基于ARM7的電壓諧波監(jiān)測裝置，同時在IAREmbeddedWorkbenchforARMversion4.31環(huán)境下利用FFT算法實現(xiàn)了諧波監(jiān)測，最后對嵌入式以太網(wǎng)接口進(jìn)行了設(shè)計與實現(xiàn)。
標(biāo)簽： ARM 電壓諧波 消諧裝置 監(jiān)測
上傳時間： 2013-07-12
上傳用戶：tianjinfan
UM71系列(包括ZPW-2000A)無絕緣軌道電路已成為我國鐵路的主流制式，軌道電路的正常工作對行車安全意義重大。軌道信號失真或者受到噪聲污染有可能導(dǎo)致鐵路信號設(shè)備錯誤動作進(jìn)而發(fā)生行車事故。通過對鐵路信號做出監(jiān)測以及判斷，可以幫助信號設(shè)備維護(hù)人員對故障設(shè)備進(jìn)行及時修復(fù)從而避免事故發(fā)生。 本文設(shè)計了一種基于ARM/DSP雙核結(jié)構(gòu)的鐵路信號測試儀，用以幫助設(shè)備維護(hù)人員及時檢修故障設(shè)備。其中，DSP芯片選用TI公司的32位浮點處理器TMS320VC33作為信號分析與處理的核心，實現(xiàn)信號的解調(diào)、頻譜分析和細(xì)化處理等功能。本測試儀作為一種實時的信號檢測設(shè)備，充分利用了浮點DSP芯片高效靈活以及系統(tǒng)可裁減的特性，因而更適合于現(xiàn)場環(huán)境的應(yīng)用。本測試儀主要針對目前使用較為廣泛的UM71、ZPW-2000A系統(tǒng)以及站內(nèi)25Hz相敏軌道電路，實現(xiàn)對移頻信號的數(shù)字解調(diào)、區(qū)間載波頻率檢測、信號幅度檢測、站內(nèi)軌道信號的相位角及其幅度檢測等功能。 本文著重分析了頻譜細(xì)化技術(shù)中的ZFFT算法在實時信號分析中的應(yīng)用，采用ZFFT算法可以在保證運(yùn)算效率的同時提高頻譜的分辨率。在此基礎(chǔ)上，本文就這種算法提出了若干改進(jìn)措施并且通過MATLAB對該算法及其改進(jìn)措施進(jìn)行了軟件仿真。同時本文完成了基于這種算法的DSP軟件設(shè)計：為了提高系統(tǒng)實時性，DSP算法均采用匯編語言實現(xiàn)。理論分析和實驗表明調(diào)制頻率的分辨率可以達(dá)到0.03Hz，滿足實際應(yīng)用要求。此外，本文設(shè)計了測試儀的硬件結(jié)構(gòu)，主要是VC33的外圍器件及其與雙口RAMCY7C028的接口電路，以及基于這個接口電路的通信規(guī)程。
標(biāo)簽： DSP ARM 鐵路信號 試儀設(shè)計
上傳時間： 2013-06-29
上傳用戶：qazwsxedc
隨著我國電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)上非線性負(fù)載的日益增多，導(dǎo)致線路電壓、電流經(jīng)常出現(xiàn)非正弦狀態(tài)，從而造成電網(wǎng)諧波“污染”。電網(wǎng)諧波惡化了電能質(zhì)量指標(biāo)，降低了電網(wǎng)的可靠性，增加了電網(wǎng)的損失。所以，電器設(shè)備在出廠前需要對其進(jìn)行檢測，看其是否會影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量。那么可靠的電力參數(shù)測量設(shè)備的研制就變得非常重要。通過充分調(diào)研并翻閱大量資料，針對課題要求，提出了以ARM作為處理器，結(jié)合外圍電路，借由μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)對硬件進(jìn)行控制，來完成電參數(shù)采集及其處理的思路。 本論文完成了裝置的硬件電路設(shè)計和軟件開發(fā)。硬件方面采用Philips公司的LPC2132作為處理器，結(jié)合外圍電路，建立起基本的采樣、通信和人機(jī)接口硬件平臺。軟件方面，首先分析了電參數(shù)測量的算法，并進(jìn)行了必要的仿真。在完成μC/OS-Ⅱ在LPC2132上移植的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多任務(wù)設(shè)計，完成數(shù)據(jù)采集、電量參數(shù)計算、USB串口通信和人機(jī)接口等功能。
上傳時間： 2013-06-08
上傳用戶：jiachuan666
隨著技術(shù)的飛速發(fā)展,電力電子裝置如變頻設(shè)備、變流設(shè)備等容量日益擴(kuò)大,數(shù)量日益增多,使得電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴(yán)重,給電力系統(tǒng)和各類用電設(shè)備帶來危害,輕則增加能耗,縮短設(shè)備使用壽命,重則造成用電事故,影響安全生產(chǎn).電力系統(tǒng)中的諧波問題早在20世紀(jì)20年代就引起了人們的注意.近年來,產(chǎn)生諧波的設(shè)備類型及數(shù)量均已劇增,并將繼續(xù)增長,諧波造成的危害也日趨嚴(yán)重.該論文分析比較了傳統(tǒng)測量諧波裝置和基于FPGA的新型諧波測量儀器的特性.分析了基于FFT的諧波測量方法,綜述了可編程元器件的發(fā)展過程、主要工藝發(fā)展及目前的應(yīng)用情況,并介紹了一種主流硬件描述語言Verilog HDL的語法及其具體應(yīng)用.分析了高速數(shù)字信號系統(tǒng)的信號完整性問題,提出了使用FPGA實現(xiàn)的整合處理器解決高速數(shù)字系統(tǒng)信號完整性問題的方法,并比較分析了各種主流的整合處理器解決方案的優(yōu)缺點.分析了使用實時操作系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的優(yōu)缺點,并在該系統(tǒng)軟件開發(fā)中成功移植應(yīng)用了實時操作系統(tǒng)UCOSII,改造了該操作系統(tǒng)中內(nèi)存管理方式.研究了使用FPGA實現(xiàn)FFT算法的優(yōu)缺點,對比分析了主要硬件實現(xiàn)架構(gòu)的性能和優(yōu)缺點,提出了一種基于浮點數(shù)的FFT算法FPGA實現(xiàn)架構(gòu),詳細(xì)設(shè)計了基于浮點數(shù)的硬件乘法器和加法器.該設(shè)計架構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定,計算速度快捷.并通過實際仿真驗證了該設(shè)計的正確性和優(yōu)越性.最終通過以上工作設(shè)計實現(xiàn)了一種新型的基于FPGA的諧波測量儀,該儀器的變送單元和采樣單元通過實際型式試驗檢驗,符合設(shè)計要求.該儀器的FPGA單元通過系統(tǒng)仿真,符合設(shè)計要求.
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：diertiantang
有噪聲的語音信號分析與處理設(shè)計設(shè)計內(nèi)容： 1） 選擇一個語音信號作為分析對象，或錄制一段語音信號； 2） 對語音信號進(jìn)行采樣，畫出采樣后語音信號的時域波形和頻譜圖； 3） 利用MATLAB中的隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生噪聲加入到語音信號中，使語音信號被污染，然后進(jìn)行頻譜分析； 4） 設(shè)計FIR和IIR數(shù)字濾波器，并對被噪聲污染的語音信號進(jìn)行濾波，畫出濾波前后信號的時域波形和頻譜，并對濾波前后的信號進(jìn)行比較，分析信號的變化； 5） 回放語音信號、給出相應(yīng)處理程序及輸出相應(yīng)語音波形。
上傳時間： 2013-06-01
上傳用戶：wao1005
現(xiàn)代家庭中單相供電的用電設(shè)備如電腦、電視機(jī)、冰箱等都具有非線性特性，都會產(chǎn)生諧波污染電網(wǎng)。本文針對這一現(xiàn)象研究了單相并聯(lián)電壓型有源電力濾波器（APF），設(shè)計了一個APF控制系統(tǒng)來產(chǎn)生與諧波電流大小相等方向相反的補(bǔ)償電流，并使補(bǔ)償電流實時地跟蹤諧波電流，從而消除諧波電流達(dá)到凈化電網(wǎng)。 本文對提出的APF控制系統(tǒng)從模擬和數(shù)字兩個方面進(jìn)行了深入的研究。 首先，設(shè)計了APF的主電路結(jié)構(gòu)，確定了系統(tǒng)中電感電容等元件參數(shù)，并根據(jù)仿真結(jié)果系統(tǒng)地分析了參數(shù)變化對系統(tǒng)補(bǔ)償效果的影響，然后根據(jù)補(bǔ)償效果選擇最佳的參數(shù)值。 其次，針對控制系統(tǒng)要求，選用適合系統(tǒng)的電流電壓PI雙環(huán)控制系統(tǒng)，通過參數(shù)優(yōu)化后得到了控制器的最優(yōu)參數(shù)，使控制效果達(dá)到最優(yōu)。并從理論上詳細(xì)分析了無差拍控制算法。 最后，利用滯環(huán)比較原理制作了10KHz的三角波發(fā)生器，用于PWM調(diào)制電路。在對硬件描述語言以及FPGA設(shè)計流程深入理解的基礎(chǔ)上，利用Verilog語言實現(xiàn)了雙環(huán)PI控制器和PWM發(fā)生電路的數(shù)字化，使得有源電力濾波器補(bǔ)償精度提高，有更好的可修改性，可使用于很多不同的非線性負(fù)載。
標(biāo)簽： 單相 有源濾波器 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-27
上傳用戶：aa17807091
隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)的非線性負(fù)荷日益增多，嚴(yán)重地污染了電網(wǎng)的環(huán)境，威脅著電網(wǎng)中的各種電氣設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，不論從保證電力系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行或是從保證設(shè)備和人身的安全來看，對諧波污染造成的危害影響加以經(jīng)常監(jiān)測和限制都是極為迫切的。諧波測量是諧波治理的重要前提條件，也是分析解決諧波治理問題的基本問題。國內(nèi)外已有各種諧波檢測的研究，形成了多種諧波檢測方法，基于快速傅立葉變化的FFT是當(dāng)前諧波檢測中應(yīng)用最為廣泛的一種諧波檢測方法。特別是經(jīng)過技術(shù)補(bǔ)償后的FFT算法，在諧波檢測中具有更好的性能。但該方法在實現(xiàn)上主要是采用通用DSP器件(比如TI公司產(chǎn)品)，其實時性不強(qiáng)，影響了檢測性能。隨著微電子技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，基于FPGA的數(shù)字信號處理具有高速、開發(fā)簡便、易于形成ASIC等優(yōu)勢而得到了廣泛的應(yīng)用。論文在分析諧波測量方法的基礎(chǔ)上，提出了基于FPGA實現(xiàn)電網(wǎng)諧波測量系統(tǒng)。以嵌入式處理器NiosⅡ為核心，實現(xiàn)了電網(wǎng)諧波分析的周期圖功率譜分析方法。在整個系統(tǒng)硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，主要完成了基-28點、16點、32的FFT模塊、完成了求模運(yùn)算模塊以及輸出顯示模塊。通過比較仿真得到的方波、正弦信號的譜結(jié)構(gòu)與實際系統(tǒng)輸出的譜結(jié)構(gòu)，驗證了該實現(xiàn)方法的正確性。
上傳時間： 2013-06-30
上傳用戶：無聊來刷下
隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,人們對數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來越高,從而對數(shù)據(jù)發(fā)送端和接收端的性能都提出了更高的要求。接收機(jī)的一個重要任務(wù)就是在于克服各種非理想因素的干擾下,從接收到的被噪聲污染的數(shù)據(jù)信號中提取同步信息,并進(jìn)而將數(shù)據(jù)正確的恢復(fù)出來。而數(shù)據(jù)恢復(fù)電路是光纖通信和其他許多類似數(shù)字通信領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵電路,其性能決定了接收端的總體性能。 目前,數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的結(jié)構(gòu)主要有“時鐘提取”和“過采樣”兩種結(jié)構(gòu)?；凇斑^采樣”的數(shù)據(jù)恢復(fù)方法的關(guān)鍵是過采樣,即通過引入?yún)⒖紩r鐘,并增加時鐘源個數(shù)的方式來代替第一種方法中的“時鐘提取”。與“時鐘提取”的數(shù)據(jù)恢復(fù)方法相比,基于“過采樣”的數(shù)據(jù)恢復(fù)方法在性能上還有較大的差距,但是后者擁有高帶寬、立即鎖存能力、較低的等待時間和更高的抖動容限,更易于通過數(shù)字的方法實現(xiàn),實現(xiàn)更簡單,成本更低,并且這是一種數(shù)字化的模擬技術(shù)。如果能通過“過采樣”方法在普通的邏輯電路上實現(xiàn)622.08Mb/s甚至更高速率的數(shù)據(jù)恢復(fù),并將它作為一個IP模塊來代替專用的時鐘恢復(fù)芯片,這無疑將是性能和成本的較好結(jié)合。 本文主要研究“過采樣”數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的基本原理,通過全數(shù)字的設(shè)計方法,給出了在低成本可編程器件FPGA上實現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)電路兩種不同的過采樣的實現(xiàn)方案,即基于時鐘延遲的過采樣和基于數(shù)據(jù)延遲的過采樣。基于時鐘延遲的過采樣數(shù)據(jù)恢復(fù)電路方案,通過測試驗證,其最高恢復(fù)的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)到640Mb/s。測試結(jié)果表明,采用該方案實現(xiàn)的時鐘恢復(fù)電路可工作在光纖通信系統(tǒng)STM-4速率級,即622.08MHz頻率上,各方面指標(biāo)基本符合要求。
標(biāo)簽： FPGA 光接收機(jī) 數(shù)據(jù)恢復(fù) 電路
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：axxsa
隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，電力電子裝置如變頻設(shè)備、變流設(shè)備等容量日益擴(kuò)大，數(shù)量日益增多。由于非線性器件的廣泛使用，使得電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴(yán)重，給電力系統(tǒng)和各類用電設(shè)備帶來危害，輕則增加能耗，縮短設(shè)備使用壽命，重則造成用電事故，影響安全生產(chǎn)，電力諧波已經(jīng)成為電力系統(tǒng)的公害。除了傳統(tǒng)的濾波方法，例如，無源濾波、改變系統(tǒng)的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)來抑制諧波外，人們已廣泛應(yīng)用有源濾波器(APF)來消除注入電網(wǎng)的諧波，而實現(xiàn)有源濾波策略的前提就是能夠?qū)崟r、精確地檢測出諧波電流。諧波檢測是諧波研究中的一個重要的分支，是解決其他相關(guān)諧波問題的基礎(chǔ)，因此進(jìn)行諧波檢測的研究具有重要的理論意義和實用價值。設(shè)計一種精度高、實時性好且適用范圍寬的諧波電流檢測方法是國內(nèi)外眾多學(xué)者致力研究的目標(biāo)。 本文主要從諧波檢測理論和實現(xiàn)方法上探討了高精度、高實時性諧波檢測數(shù)字系統(tǒng)的相關(guān)問題。論文中闡述了電力系統(tǒng)諧波的相關(guān)概念和產(chǎn)生原理，并分析了電力諧波的特點，對國內(nèi)外各種諧波檢測方法進(jìn)行了分析和研究。在檢測理論上，本文采用FFT理論來計算諧波含量，研究了Radix-2 FFT在諧波檢測中的應(yīng)用，綜述了可編程元器件的發(fā)展過程、工藝發(fā)展及目前的應(yīng)用情況，并介紹了一種主流硬件描述語言VHDL。最后以FPGA芯片XC2S200為硬件平臺，以ISE6.0為軟件平臺，利用VHDL語言描述的方式實現(xiàn)了512點16Bit的快速傅立葉變換系統(tǒng)，并進(jìn)行了仿真、綜合等工作。仿真結(jié)果表明其計算結(jié)果達(dá)到了一定的精度，運(yùn)行速度可以滿足一般實時信號處理的要求。
標(biāo)簽： FPGA 電力系統(tǒng) 檢測方法 諧波
上傳時間： 2013-06-02
上傳用戶：moshushi0009
蟲蟲下載站版權(quán)所有 京ICP備2021023401號-1
