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国家工程技术图书馆
2022年11月29日
摘要: 随着电力电子设备的应用日益广泛，谐波对电网的影响越来越大，电力谐波已经成为电力系统的公害。治理谐波的第一步是准确检测谐波分量。因此研制出实时、高精度的便携式谐波检测仪器具有重要的现实意义。 论文讨论了谐波检测的原理，分析了现有谐... 展开 随着电力电子设备的应用日益广泛，谐波对电网的影响越来越大，电力谐波已经成为电力系统的公害。治理谐波的第一步是准确检测谐波分量。因此研制出实时、高精度的便携式谐波检测仪器具有重要的现实意义。 论文讨论了谐波检测的原理，分析了现有谐波检测方法的局限性。提出了一种结合FPGA硬逻辑的高速数据处理能力和ARM高效数字功能扩展能力的FPGA+ARM硬件新架构，并研制出基于这种硬件架构的电力谐波检测仪实验样机。论文对样机系统的软硬件设计进行了详细的描述。硬件部分的设计包括信号调理、信号采样转换、FPGA协处理器、ARM微控制器等模块的电路设计，其中重点论述了利用逻辑复用及流水线技术在。FPGA上实现A/D采样控制、加窗、FFT及模平方等的逻辑架构设计。软件部分的设计主要包括Bootloader的设计及ARM微控制器模块的uClinux软件编程。 为了验证设计的正确性，论文详细的描述了系统各功能模块仿真、调试和实际测试方法，给出了测试数据与图表。测试表明该ARM+FPGA系统的各功能模块及整机可正常工作，FPGA协处理器能以每帧38us的处理速度完成谐波检测算法的运算并将数据提交给ARM处理器，最后由ARM处理器经以太网传至PC机。 收起
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