諧波是影響電能質(zhì)量的主要因素之一。近年來(lái),由于電力電子設(shè)備在電氣化鐵路,石油化工,冶金,煤炭等工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使得電力系統(tǒng)諧波含量增高,嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全運(yùn)行和電能質(zhì)量,已引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,諧波的檢測(cè)和治理已成為電力系統(tǒng)研究領(lǐng)域的重要課題之一。 傳統(tǒng)的諧波檢測(cè)系統(tǒng)都具有一定的優(yōu)點(diǎn),但在很多方面存在明顯的的技術(shù)劣勢(shì)。ARM嵌入式系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)和軟件移植性方面具有很大的優(yōu)勢(shì),能為諧波檢測(cè)系統(tǒng)提供良好的圖形界面和網(wǎng)絡(luò)服務(wù),這在很大程度上彌補(bǔ)了先前一些電網(wǎng)諧波檢測(cè)系統(tǒng)的不足。 本文從諧波檢測(cè)角度出發(fā),設(shè)計(jì)了基于ARM嵌入式的諧波檢測(cè)系統(tǒng)。首先,利用快速傅立葉變換算法對(duì)諧波進(jìn)行分析,主要應(yīng)用128點(diǎn)時(shí)域抽取基-2FFT算法對(duì)諧波信號(hào)進(jìn)行測(cè)算,獲取20次以?xún)?nèi)的諧波含量;其次,針對(duì)FFT分析諧波信號(hào)所出現(xiàn)的頻譜泄露問(wèn)題,采用加漢寧窗函數(shù)進(jìn)行抑制,并利用雙峰譜線插值修正算法對(duì)加窗函數(shù)進(jìn)行修正,從而較好的提高了FFT測(cè)算的準(zhǔn)確度;最后通過(guò)MATLAB仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該算法的可行性。 嵌入式諧波檢測(cè)系統(tǒng)以ARM9和C/OS-Ⅱ?yàn)殚_(kāi)發(fā)平臺(tái)。硬件系統(tǒng)采用Samsung公司的S3C2410作為系統(tǒng)的C...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題的背景及研究的意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 諧波測(cè)量技術(shù)的發(fā)展
        1.3.1 模擬濾波
        1.3.2 基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的檢測(cè)方法
        1.3.3 基于小波變換的檢測(cè)方法
        1.3.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)方法
        1.3.5 基于傅氏變換的頻域分析法
    1.4 本論文的主要工作
2 基于傅氏變換的諧波檢測(cè)理論基礎(chǔ)
    2.1 諧波的基本概念
        2.1.1 諧波的定義
        2.1.2 諧波的參數(shù)指標(biāo)
    2.2 傅里葉級(jí)數(shù)在諧波分析中的應(yīng)用
        2.2.1 電壓電流信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)形式
        2.2.2 傅里葉級(jí)數(shù)分析諧波
    2.3 傅里葉變換理論
        2.3.1 離散傅立葉變換(DFT)
        2.3.2 快速傅立葉變換(Fast Fourier Transformation)
    2.4 頻譜泄露分析及其擬制方法
        2.4.1 頻譜泄露分析
        2.4.2 抑制頻譜泄露的方法
    2.5 同步采樣的實(shí)現(xiàn)
        2.5.1 準(zhǔn)同步采樣法
        2.5.2 同步采樣法
    2.6 FFT 加窗插值算法的研究
        2.6.1 窗函數(shù)的分析及其選取原則
        2.6.2 雙峰譜線插值修正算法
    2.7 本章小結(jié)
3 嵌入式諧波檢測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
    3.2 嵌入式諧波檢測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
    3.3 硬件平臺(tái)方案論述
    3.4 軟件平臺(tái)方案論述
    3.5 本章小結(jié)
4 嵌入式諧波檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    4.1 諧波檢測(cè)系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
    4.2 微控制器的選擇及S3C2410 的介紹
    4.3 數(shù)據(jù)采集電路
        4.3.1 信號(hào)調(diào)理電路
        4.3.2 A/D 轉(zhuǎn)換電路
    4.4 頻率跟蹤電路
        4.4.1 頻率測(cè)量電路
        4.4.2 鎖相同步電路設(shè)計(jì)
    4.5 CPU 外圍電路
    4.6 本章小結(jié)
5 嵌入式諧波檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 諧波檢測(cè)系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
    5.2 嵌入式操作系統(tǒng)
        5.2.1 嵌入式操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        5.2.2 嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境ADS1.20
    5.3 C/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在 ARM S3C2410 上的移植
        5.3.1 C/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的介紹
        5.3.2 C/OS-Ⅱ移植的條件
        5.3.3 C/OS-Ⅱ移植的內(nèi)容
    5.4 操作系統(tǒng)平臺(tái)下系統(tǒng)任務(wù)總體規(guī)劃
        5.4.1 任務(wù)函數(shù)劃分
        5.4.2 任務(wù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置
    5.5 系統(tǒng)各模塊的軟件設(shè)計(jì)
        5.5.1 數(shù)據(jù)采集任務(wù)
        5.5.2 數(shù)據(jù)處理任務(wù)
        5.5.3 數(shù)據(jù)通信任務(wù)
    5.6 基于LabVIEW 的上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        5.6.1 LabVIEW 簡(jiǎn)述
        5.6.2 利用 VISA 控件實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)通信
    5.7 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)功能測(cè)試
    6.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    6.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
    6.3 數(shù)據(jù)分析
7 結(jié)論與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3826904