基于Linux的嵌入式谐波检测装置的研究与设计
本文关键词:基于Linux的嵌入式谐波检测装置的研究与设计 出处:《青岛大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:现今社会,能源是人类发展所必备的物质条件。能源的发展、能源和环境是全世界、全人类共同关心的问题,也是目前中国社会经济发展的重要问题。20世纪六十年代以来,随着大功率电力电子技术在各领域的广泛应用,电力谐波的污染也越来越严重。电力谐波的治理已刻不容缓。因此对电能质量的检测和分析具有重要意义。 基于Linux操作系统的嵌入式电力谐波检测装置是以S3C2440为处理器,对电网的三相电流电压进行采集,通过优化FFT算法对采集的电流电压信号进行参数计算,并显示在装置的LCD屏幕上,同时数据可通过IEC-5-104通信规约上传给用户组。 主要工作有: 1)深入研究谐波检测理论,对FFT算法进行加窗函数处理来改善FFT基本算法的运算速度,同时也减少了频谱的泄漏和栅栏效应。 2)详尽的给出了系统主要电路的硬件设计原理图,主要包括:信号采集与数据处理模块,数据通信与存储模块,人机交互模块的硬件电路。 3)根据硬件系统完成系统的软件设计,移植Linux内核,在Linux操作系统下移植硬件设备驱动。完成U-BOOT、根文件系统的制作与移植。编写应用程序,主要包括网卡程序模块,A/D采集程序模块,FFT算法程序,人机交互程序模块。 4)对装置进行测试,模拟出带谐波的电信号接入装置,验证FFT算法及装置的主要功能。
[Abstract]:Nowadays, energy is the necessary material condition for human development. The development of energy, energy and environment are the common concern of the whole world and all mankind. It is also an important problem in China's social and economic development. Since 60s of the 20th century, with the wide application of high-power power electronics technology in various fields. The pollution of power harmonics is becoming more and more serious, and the treatment of power harmonics is urgent. Therefore, it is of great significance to detect and analyze the power quality. The embedded power harmonic detection device based on Linux operating system uses S3C2440 as the processor to collect the three-phase current and voltage of the power network. The parameters of the collected current and voltage signals are calculated by optimizing the FFT algorithm and displayed on the LCD screen of the device. At the same time, the data can be uploaded to the user group through the IEC-5-104 communication protocol. The main tasks are: 1) the harmonic detection theory is deeply studied, and the windowing function is applied to the FFT algorithm to improve the computation speed of the basic FFT algorithm, and the leakage of the spectrum and the fence effect are also reduced. 2) the hardware design principle diagram of the main circuit of the system is given in detail, including the module of signal acquisition and data processing, the module of data communication and storage, the hardware circuit of man-machine interaction module. 3) complete the software design of the system according to the hardware system, transplant the Linux kernel, transplant the hardware device driver under the Linux operating system, and finish the U-BOOT. Making and transplanting the root file system, writing the application program, mainly including the net card program module, the A- / D acquisition program module, the FFT algorithm program, the man-machine interaction program module. 4) testing the device, simulating the electrical signal access device with harmonics, verifying the FFT algorithm and the main functions of the device.
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM935;TP368.1
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,本文编号:1430133
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