| 【中文题名】 | 基于DSP的FFT算法的研究及其在脱扣器中的应用 |
| 【英文题名】 | Research on FFT Arithmetic Based on DSP and Its Application in Release |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-7-8 |
| 【中关键词】 | 快速傅立叶变换,智能脱扣器,TMS320F2812,RS-485,CAN总线, |
| 【英关键词】 | fast fourier transform,intelligent release,TMS320F2812,RS-485,CAN-BUS, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>自动检测仪器、仪表> |
| 【论文摘要】 | 脱扣器是供电系统中最重要的电器之一,为了保护电力系统和用电设备,智能脱扣器需具有电力电路接通和分断能力、故障诊断和智能保护功能、电网运行的远程网络监控和集中管理等功能。
将数字信号处理器(DSP)、微电子技术和现场总线技术应用于智能脱扣器设计中,能实现传统电器元件功能的组合化和智能化,并能够通过现场总线通信技术的应用实现智能脱扣器控制的网络化和自动化。本课题通过对国内外低压智能脱扣器产品以及现场总线技术进行研究和比较,归纳出可通信智能脱扣器设计中的一些关键技术和当前发展方向。
课题主要研究了基于快速傅立叶变换(FFT)算法对电网谐波进行分析实现智能脱扣器的各种测量及保护算法的原理和在DSP上的实现方法,并对该算法存在的误差提出改善措施;利用TMS320F2812的串行通信接口(SCI)和控制器局域网(CAN)模块,提出了基于RS-485总线标准的串行通信和基于CAN总线的多主通信两种设计方案。由于CAN总线通信距离远、数据传输速度快、监测实时性强、组建方便,因此系统重点研究了CAN总线的硬件和软件模块的设计。
论文以TI公司的DSP芯片TMS320F2812为核心处理器,实... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
9-13 |
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§1-1 课题研究背景 |
9 |
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§1-2 脱扣器概述 |
9-10 |
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§1-3 国内外智能脱扣器研究动态 |
10-12 |
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1-3-1 国内外智能脱扣器现状 |
10 |
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1-3-2 智能脱扣器的发展趋势 |
10-11 |
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1-3-3 智能脱扣器设计的关键技术 |
11-12 |
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§1-4 课题研究的意义和内容 |
12-13 |
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第二章 智能脱扣器系统设计基础 |
13-21 |
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§2-1 智能脱扣器工作原理 |
13-17 |
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2-1-1 智能脱扣器保护任务的特性 |
13-16 |
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2-1-2 智能脱扣器保护任务的实现 |
16-17 |
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§2-2 智能脱扣器系统设计的理论分析 |
17-21 |
|
2-2-1 电压、电流的计算 |
17-18 |
|
2-2-2 功率和功率因素的计算 |
18-19 |
|
2-2-3 电网频率的计算 |
19-21 |
|
第三章 系统总体设计 |
21-31 |
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§3-1 智能脱扣器的设计原理 |
21-22 |
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§3-2 智能脱扣器的设计方案 |
22-31 |
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3-2-1 控制器的选择 |
22-23 |
|
3-2-2 DSP芯片的选用原则 |
23 |
|
3-2-3 TMS320F2812 DSP芯片及其开发环境 |
23-25 |
|
3-2-4 通信方式的选择 |
25-26 |
|
3-2-5 RS-485通信规范介绍 |
26-27 |
|
3-2-6 CAN总线通信介绍 |
27-31 |
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第四章 智能脱扣器系统的设计与实现 |
31-54 |
|
§4-1 系统设计的总体框架 |
31 |
|
§4-2 系统软硬件设计原则 |
31-32 |
|
4-2-1 系统硬件设计原则 |
31 |
|
4-2-2 系统软件设计原则 |
31-32 |
|
§4-3 系统的软硬件详细设计 |
32-51 |
|
4-3-1 系统总体结构 |
32-33 |
|
4-3-2 信号采集与调理模块设计 |
33-34 |
|
4-3-3 A／D转换模块设计 |
34-40 |
|
4-3-4 人机接口模块设计 |
40-44 |
|
4-3-5 数据存储扩展模块设计 |
44 |
|
4-3-6 供电电源模块设计 |
44 |
|
4-3-7 通信模块设计 |
44-51 |
|
§4-4 系统的抗干扰设计 |
51-54 |
|
4-4-1 硬件抗干扰措施 |
52 |
|
4-4-2 软件抗干扰措施 |
52-54 |
|
第五章 FFT算法在DSP上的实现 |
54-63 |
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§5-1 FFT算法概述 |
54-55 |
|
§5-2 FFT算法原理 |
55-56 |
|
§5-3 FFT算法特点与实现 |
56-59 |
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5-3-1 FFT算法特点 |
56-57 |
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5-3-2 FFT碟形运算法流程 |
57 |
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5-3-3 FFT算法复杂度分析 |
57 |
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5-3-4 FFT算法程序设计注意问题 |
57-59 |
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§5-4 FFT算法的误差分析 |
59-63 |
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5-4-1 FFT算法的计算误差 |
59-61 |
|
5-4-2 减少FFT算法计算误差的方法 |
61-63 |
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第五章 结论与展望 |
63-64 |
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参考文献 |
64-67 |
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致谢 |
67-68 |
|
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
68 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.378992 |
