基于arm9的电力谐波检测系统研究与设计

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文基于ARM9的电力谐波检测系统研究与设计专业：控制理论与控制工程硕士生：徐立先指导教师：嵇启春教授摘要当前由于电力电子技术的迅速发展，并且越来越多的非线性设备及电器广泛地应用到社会生产和生活，这就造成了供电电网中谐波含量日益增高，其污染也愈来愈严重，它已经严重影响了当前电力系统的电能质量。因此方便及时地谐波检测与治理也已经成为电力系统亟待解决的问题。近年来嵌入式技术的迅速发展和嵌入式设备的广泛应用，ARM处理器逐渐在行业内脱颖而出，因此研究一种基于ARM的便携式谐波检测设

2、备具有深远的意义和广阔的前景。论文首先阐述了电力谐波检测技术的研究现状及近年来嵌入式技术的国内外发展状况，介绍了目前存在的各种检测方法，并着重对基于傅里叶变换和小波变换的检测方法进行了探讨。针对FFT检测方法在实际应用中的一些不足之处，论文通过采用FFT和小波变换结合的检测方法，使它们充分发挥各自的优点和优势，弥补了单纯用FFT变换的不足，使谐波检测范围更广，检测效果更佳。通过Matlab仿真研究，证明了两者结合的优越性和可行性。其次选用SamSung的S3C2440处理器作为硬件控制的核心，研究和

3、设计了相关的的硬件电路，其中主要包括谐波数据采样模块、谐波处理模块和人机交互界面三个部分，包含的主要电路有：信号调理电路、硬件采样同步电路和AD转换电路。最后完成了嵌入式Linux系统的搭建和Linux设备驱动设计，主要包括LCD驱动和AD驱动；进行了系统的应用程序设计，包括主程序、采样程序、谐波分析算法和显示程序等。经过反复调试和大量的实验，结果表明，该设备能够满足基本设计要求。关键词：谐波检测；FFT；小波变换；S3C2440；嵌入式Linux西安建筑科技大学硕士学位论文ResearchandD

4、esignofharmonicdetectingdevicebasedonARM9Specialty:ControlTheory&ControlEngineeringName:XuLixianInstructor:Prof.JiQichunABSTRACTInrecentyears,thepowerelectronictechnologhasdeveloppedrapidlyandmoreandmorenon-lineardevicesandelectricalappliancesarewidely

5、usedinsocialproductionandlife,whichmakesmoreandmoreseriousharmonicinthepowersystem.Ithasbecomeoneoftheimportantfactorsthataffectthepowerqualityinthecurrentpowersystem.Nowadays,thepowersystemharmonicdetectionandgovernancehasbecomeaproblemthatmustbeaddre

6、ssedbytheelectricianscienceandtechnologycommunity.Atthesametime,ARMprocessorhaswiderangeofapplicationsbecauseofitshighperformance,lowcostandlowpowerconsumption.Therefore,studyingaportableharmonicdetectionequipmentbasedonARMhasaverybroadapplicationprosp

7、ects.Firstly,Itisdescribedthatpowerharmonicdetectiontechnologyathomeandabroadandembeddedtechnologydevelopmentoverview;Thevariousdetectionmethodsarecompared,Inparticular,thetheoryoftheFFTandWaveletTransformdetectionmethodarediscussedindetail.Currently,t

8、heFFTdetectionmethodisthemostmatureandthemostwidelyusedharmonicdetectionmethod.butitalsohassomedeficiencies,wavelettransformdetectionmethodcanmakeupforthelackofFFT.ThesuperiorityofacombinationofbothisprovedthroughMatlabsimulationstudies