| 【中文题名】 | 基于DSP的变频电源电参数测量系统的设计 |
| 【英文题名】 | The Research on Electrical Parameters of Variable Frequency Converter Based on DSP |
| 【学科专业】 | 电力电子与电力传动 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 变频电源,频率测量,FIR滤波,Labview,DSP, |
| 【英关键词】 | Variable frequency converter,Frequency measurement,FIR filter,Labview,DSP, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>电气测量技术及仪器>电数量的测量及仪表>> |
| 【论文摘要】 |
变频电源具有低损耗和高效率等显著优点,其性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和可靠性指标,随着工业上变频电源的广泛应用,对其性能参数的检测也越来越重要,因此对变频电源设备输出电参数进行测量方面的研究具有重要的意义。
论文综述了国内外各种交流变频电参数测量系统的研究现状和应用技术,根据变频设备的工作机理和输出特性,提出了系统的总体设计方案。由于变频设备的输出范围广且变化快,并且国内大部分参数测量设备都是针对工频进行设计的,基于此本文采用高速的数字处理器和改进的算法来进行控制实现。
论文首先给出了各电参数测量的国际标准和理论基础,重点分析了如何通过希尔波特变换来实现频率的测量。为了滤除不需要的高次谐波并精确的测量频率,建立了FIR滤波器模型,通过MATLAB编程进行了数字仿真,验证了算法的正确性;利用周期法进行了其它电参数的测量实现,并在Labview中进行了仿真,作为辅助分析软件具有快速直观的特点并有很大的通用性。
在理论分析和仿真的基础上,论文设计了基于TMS320F2812 DSP的控制系统,并结合原理图介绍了各模块运行原理;重点分析了如何利用CPLD来实现时序控制的功能,... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
7-8 |
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Abstract |
8-9 |
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第1章 绪论 |
9-14 |
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1.1 研究背景及意义 |
9-10 |
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1.2 交流变频电参数测量系统的研究现状 |
10-13 |
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1.2.1 交流变频电参数测量的方法和难点 |
10-11 |
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1.2.2 交流电参数测量设备的国内外研究现状 |
11-13 |
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1.3 本文主要研究内容 |
13-14 |
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第2章 交流电参数测量标准及方案设计 |
14-19 |
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2.1 交流电参数的测量标准及问题 |
14-15 |
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2.1.1 交流电参数的测量标准 |
14-15 |
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2.1.2 交流电参数的测量问题 |
15 |
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2.2 变频电源电参数测量系统的方案设计 |
15-18 |
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2.2.1 系统设计遵循的规则 |
15-17 |
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2.2.2 系统总体方案的确定 |
17-18 |
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2.3 本章小结 |
18-19 |
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第3章 测量与信号处理的算法研究 |
19-30 |
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3.1 滤波器模型的建立 |
19-22 |
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3.1.1 FIR 滤波器简介 |
19-20 |
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3.1.2 FIR 滤波器算法实现 |
20-21 |
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3.1.3 FIR 滤波器的Matlab 仿真及结果 |
21-22 |
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3.2 基于Hilbert 变换测量频率的算法与实现 |
22-27 |
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3.2.1 频率测量算法 |
22-24 |
|
3.2.2 Hilbert 变换及其算法实现 |
24-25 |
|
3.2.3 频率测量的Matlab 仿真及其结果 |
25-27 |
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3.3 基于周期法测量各参数的算法实现 |
27-29 |
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3.3.1 周期法测量的电参数算法实现 |
27-28 |
|
3.3.2 周期法测量的电参数Labview 仿真结果 |
28-29 |
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3.4 本章小结 |
29-30 |
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第4章 变频电源电参数测量系统的硬件设计 |
30-50 |
|
4.1 硬件平台的总体设计 |
30-32 |
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4.1.1 硬件系统设计原则 |
30-31 |
|
4.1.2 硬件系统总体方案设计 |
31-32 |
|
4.2 系统硬件各模块实现 |
32-49 |
|
4.2.1 DSP 处理模块 |
32-36 |
|
4.2.2 AD 转换模块 |
36-37 |
|
4.2.3 信号输入模块 |
37-39 |
|
4.2.4 通信接口模块 |
39-40 |
|
4.2.5 CPLD 控制模块及硬件语言设计 |
40-49 |
|
4.3 本章小结 |
49-50 |
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第5章 变频电源电参数测量系统的软件设计 |
50-57 |
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5.1 控制软件设计 |
50-51 |
|
5.1.1 软件系统设计原则 |
50 |
|
5.1.2 软件系统程序流程设计 |
50-51 |
|
5.2 DSP 部分程序设计 |
51-56 |
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5.2.1 DSP 程序设计概述 |
51-52 |
|
5.2.2 数据采集与FIR 滤波 |
52-54 |
|
5.2.3 频率计算 |
54 |
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5.2.4 其它电参数的计算 |
54-55 |
|
5.2.5 与PC 的串行通信 |
55-56 |
|
5.3 本章小结 |
56-57 |
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第6章 变频电源电参数测量系统 Labview 软件设计 |
57-63 |
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6.1 Labview 软件介绍 |
57-59 |
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6.1.1 Labview 的发展与应用 |
57-58 |
|
6.1.2 Labview 数据处理模型的介绍 |
58-59 |
|
6.2 Labview 软件程序设计 |
59-62 |
|
6.2.1 串口通信模块软件设计 |
60 |
|
6.2.2 数据记录模块软件设计 |
60-61 |
|
6.2.3 频谱分析模块软件设计 |
61-62 |
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6.3 本章小结 |
62-63 |
|
结论 |
63-65 |
|
参考文献 |
65-69 |
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致谢 |
69-70 |
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附录A（攻读学位期间所发表的学术论文目录） |
70 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.146883 |
