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基于ARM嵌入式谐波检测仪的研究与设计

作　者: 包小松
导　师: 杭乃善
学　校: 广西大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 谐波检测仪 ARM嵌入式系统研究与设计公用电网谐波
分类号: TM935
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 14次
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内容摘要

电网在运行过程中会遇到很多的干扰信号,其中电力谐波的干扰是一个重要分支。我们可以通过对于声学的学习和了解知道“谐波”这个词语,与此同时我们也能够了解到“谐波”的发展历程也是比较长的。本文就是针对如何检测电力系统中谐波进行了探讨,基于目前比较流行的嵌入式系统进行开发一款谐波检测仪器。本文分析了国内外对谐波研究的著作、论文,在此基础上研究了谐波检测的数学算法,探讨了几种常用的分析方法。本文采用的是快速傅里叶算法,设计了谐波检测的主程序,实现了对谐波的频谱分析,并对时下比较流行的ip—iq检测算法的进行了电路设计实现与仿真。在硬件方面,采用了ARM9开发板S3C2410,这个系统集成了丰富的接口电路,比较容易实现嵌入式Linux的驱动开发及应用开发。本文对嵌入式Linux做了底层系统的开发,改造了Bootloader,掌握了内容,为新加入的接口硬件编写了驱动程序,进一步加强了对芯片的手册的研究,体会到了软硬件结合工作的优点。达到了检测谐波的目的。谐波的出现对公用电网的质量影响至关重要,对谐波的研究还需进一步加深。

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摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 基于ARM嵌入式谐波检测仪的学位论文">谐波检测仪的研究与设计的研究背景以及研究意义  8-9
  1.2 谐波现实社会活动中的各种伤害以及进行谐波检测的实际意义  9-11
    1.2.1 谐波在现实社会人类活动中产生的各种伤害  9-10
    1.2.2 进行谐波检测之后能够出现什么样的改善  10-11
  1.3 电力谐波检测技术的现状以及今后的发展趋势  11-13
  1.4 基于ARM嵌入式谐波检测仪的研究与设计的论文研究意义  13-16
第二章基于嵌入式系统的谐波检测分析仪的相关研究以及综合分析  16-28
  2.1 有关于电力谐波的综合分析  16-19
  2.2 电力系统中交流电气量的傅里叶三角级数分解  19-21
  2.3 傅里叶级数的指数形式  21-23
  2.4 嵌入系统的分析及主要构成部分  23-25
    2.4.1 嵌入式系统的描述及应用  23-24
    2.4.2 嵌入式系统的主要构成部分以及具体内容  24-25
  2.5 谐波分析仪在总体上的详细设计原理和设计方案的具体内容  25-28
    2.5.1 谐波检测仪在硬件上的总体设计原理以及具体设计方案  25-27
    2.5.2 谐波检测仪软件在总体上设计原理以及具体设计方案  27-28
第三章电网系统中的谐波检测中进行计算时用到的算法分析和研究  28-36
  3.1 带阻滤波法  28
  3.2 带通选频法和FFT变换法  28-31
  3.3 瞬时空间矢量法  31
  3.4 自适应检测法  31-32
  3.5 小波变换检测法  32
  3.6 i_p—i_q检测算法的实现与仿真  32-36
    3.6.1 i_p—i_q检测算法谐波检测原理  32-34
    3.6.2 i_p—i_q的算法仿真  34-36
第四章谐波检测系统的硬件系统整体设计  36-41
  4.1 谐波检测系统中对于CPU的选择工作  36-38
  4.2 S3C2410的核心电路  38-41
    4.2.1 电源电路、复位电路及JTAG接口  38-39
    4.2.2 电力系统的信号频率检测电路  39-41
第五章嵌入式Linux系统的简单介绍  41-51
  5.1 嵌入式Linux系统的主要特点以及在实际工作中的应用  41-42
  5.2 嵌入式Linux的开发工作中的相关事项  42-46
    5.2.1 关于系统开发所需要的理论支持  42-43
    5.2.2 ARM嵌入式Linux系统开发流程  43-46
  5.3 谐波检测的主程序设计  46-48
  5.4 滤波器程序设计  48-49
  5.5 该谐波检测仪所采用的算法  49-51
结语  51-52
参考文献  52-54
致谢  54-55
攻读硕士学位期间发表论文情况  55

基于ARM嵌入式谐波检测仪的研究与设计

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