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基于DSP在线式UPS不间断电源控制系统的研究
上传时间: 2013-07-08
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随着我国工农业生产的发展和人民生活水平的提高,作为国民经济基础之一的电力行业取得了迅猛的发展,电力系统输配电的安全性和可靠性也越来越受到电力系统运行、管理和科研人员的关注。输电线路的各种事故是影响电力线路安全运行的重要因素之一。本文正是在这一前提下,在参考国内外大量文献及研究成果的基础上,设计实现了一套输电线路综合在线监测系统。 本文研制的输电线路在线监测终端通过测量线路的泄漏电流、分布电压、气候参数以及图像信息,并将数据进行采集、处理后,将数据发送到后台监控中心,达到对输电线路运行状况进行实时监测的目的,并以此为依据给出线路的评估信息提供给电力部门作为其安排检修的依据,可以大大减少电力部门的工作量并预防线路事故的发生。 针对本系统功能丰富、监测参数众多的特点,作者设计了基于ARM的数据采集与传输系统。通过对ARM资源的合理分配,实现了监测终端的数据采集处理功能。终端的数据传输功能由ARM和无线传输模块配合完成,实现了GPRS和GSM SMS两种数据传输方式。 本文是对输电线路综合在线监测终端数据采集与传输系统设计和研究工作的总结,本文内容主要偏重于监测终端硬件和软件的研究设计。论文在最后一部分对运行得到的数据也进行了分析、总结。 本文研制的输电线路综合监测终端已在在几条高压输电线路上挂网运行,运行结果表明系统各方面性能良好,满足设计要求。
上传时间: 2013-04-24
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不间断电源(UPS)是一种能提供优质电源并保证电源供应连续的电力电子装置。它的应用范围广泛,在很多领域,UPS已经成了标准配置。采用数字信号处理器(DSP)实现UPS的数字化控制是当前许多UPS设计者关注的问题。DSP在UPS中的应用主要集中在两个方面:一是将各种先进的控制方法用于逆变实时数字控制;二是利用DSP实现更准确更迅速的锁相环控制。 本文分析了当前逆变控制的各种方案,针对逆变的扰动及谐波周期出现的特点,采用了重复控制来提高逆变输出的稳态特性。因为重复控制具有一个周期延迟控制的特点,本文也采用了PID控制来改善逆变控制的动态性能。本文分析了目前重复控制的常用方案,在建立UPS逆变滤波电路数学模型的基础上设计了新的重复控制和PID控制结合的方案。对重复控制与PID复合控制方案在MATLAB中作了仿真。仿真试验证明了控制方案的有效性。 在硬件方面,设计了在线式UPS系统中DSP的接口电路,其中包括DSP供电电路,蓄电池电压过低检测电路,市电及输出电压过零检测等电路。对DSP的资源进行了分配,充分利用了DSP的外设多和速度快的特点。 在软件方面,设计了各部分的程序,其中包括主程序,软件锁相及正弦参考信号生成程序,输出有效值控制程序以及各种相关的中断及保护程序。 本文结合实际,搭建了实验线路,给出了实验线路的原理及各部分的实验电路。该实验电路可对逆变控制过程和锁相环节进行控制实验。 本文将PID控制与重复控制相结合,对逆变器输出进行控制,验证了重复控制与PID复合控制的有效性。本文还对UPS的DSP数字化控制作了研究,这些都对UPS技术的进步有积极的作用。
上传时间: 2013-05-17
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焊有元件的印制电路板在线测试是印制电路板生产过程中的一个重要环节,关系着整个电子产品的质量。本文在深入研究国内外印制电路板自动测试技术的基础上,结合当前先进的电子技术,设计出一套高性能,低价位,小体积,便于携带和操作的印制电路板在线测试仪。 本文设计的在线测试仪系统包括控制器电路、信号发生电路、信号采集电路、元件测试电路、USB通信电路和开关矩阵电路等,其中控制器电路是以FPGA可编程控制芯片为核心,负责控制下位机其它所有电路的正常工作,并实现与上位机间的通信。 针对模拟元件的测试,本文首先探讨了对印制电路板上模拟元件测试时的隔离原理,继而详细阐述了电阻、电容(电感)、二极管、三极管、运算放大器等的测试方法,并分别设计了硬件测试电路。因为测试时需向被测元件施加测试激励信号,本文设计并完成了一信号发生电路,可输出幅值可调的直流恒压源信号和直流恒流源信号、幅值和频率都可调的交流信号。 针对数字器件的测试,本文将数字器件分为两种,一种为具有边界扫描功能单元的器件,另一类为非边界扫描器件,并分别对两种类型的数字器件的测试原理和方法进行了详细的描述,在文中给出了相关的硬件测试电路图。 本设计中,所有测试激励信号经测试电路后输出的测试结果都是直流电压信号,所以本文设计了一通用信号采集电路来完成对测试结果的取样。本文还设计了开关矩阵电路,用于将被测印制电路板上的元件接入到测试电路中。对通信电路的设计,本文采用USB通信方式与上位机进行有效的数据交换,并通过USB接口芯片完成了硬件电路的设计。 在软件方面,本文采用NiosⅡ C语言完成所有软件设计,以协助硬件部分来完成对印制电路板的测试工作。 本文已完成各部分电路试验及系统联调,试验证明设计达到了项目预定要求。
上传时间: 2013-08-02
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