基于Zynq的RTU遥测量计算与误差补偿实现

使用Zynq-7000系列FPGA开发电力RTU的过程中,采集遥测信息时需要计算交流电信号的电压电流有效值。讨论基于模块化的设计方法和一系列Xilinx IP核来实现此功能。首先通过数字过零检测法计算输入信号的频率,然后使用积分法计算信号有效值,因为信号的实际频率会随着电负荷的变化而在一个微小的范围内波动,这就使得对遥信量的测量存在一定的误差,根据分析计算方法的误差情况来实现误差补偿,使得交流信号电压电流有效值的测量精确度提高,最后通过相关参数设置,完成IP核的实现。对该设计进行了Matlab和FPGA仿真,仿真结果一致。     

基于DSP的电压补偿算法及实现

为了保证对电压质量要求较高的敏感负载正常工作,需要及时补偿供电系统的电压波动以维持用户电压稳定.根据这一目的提出一种快速的电压补偿算法,该算法使控制电路能够迅速检测出电压波动并输出电压补偿信号.利用工业控制用高性能数字处理芯片TMS320F2812实现该算法,并进行了控制系统的相关设计.实验结果证明该算法以及采用的DSP控制器能够快速的检测出电压波动量,并驱动功率电路实现电压的及时补偿.     

基于DSP的电压补偿算法及实现

为了保证对电压质量要求较高的敏感负载正常工作,需要及时补偿供电系统的电压波动以维持用户电压稳定.根据这一目的提出一种快速的电压补偿算法,该算法使控制电路能够迅速检测出电压波动并输出电压补偿信号.利用工业控制用高性能数字处理芯片TMS320F2812实现该算法,并进行了控制系统的相关设计.实验结果证明该算法以及采用的DSP控制器能够快速的检测出电压波动量,并驱动功率电路实现电压的及时补偿.     

船用恒电位仪整流电路谐波分析

船用恒电位仪输出的纹波电压将在海水中产生谐波电磁场，该电磁场是舰船重要的特征信号。文中针对船用恒电位仪单相可控桥式整流电路，推导了负载电压表达式，分析了负载电压的谐波组成；给出了计算负载电压有效值、电压纹波系数及各次谐波电压幅值的计算公式；根据给定的一组参数，计算了可控硅导通角、负载电压平均值、电压纹波系数和各次谐波电压幅值随控制角的变化曲线，实验结果表明，计算结果符合实际情况。     

高阶交错网格有限差分法的地震波场数值模拟

基于地震波波动方程和有限差分法,针对多种不同的复杂地质模型,进行高阶交错网格地震波场模拟仿真研究.首先对地震波波动方程原始形式进行推演,得到一阶速度应力弹性波方程,然后用时空二元高阶交错差分网格的方法对其进行离散化,最后对三层背斜模型、断层模型和含油模型进行了数值模拟实验,获取相应的波场快照和地震道图像进行对比分析,并讨论了差分阶次对于仿真精度的影响.仿真结果表明：算法计算精度准确,计算效率高,适合于模拟非均匀介质、复杂构造和复杂地质体的地震波场.     

一种改进的MMC电容电压平衡控制策略

针对模块化多电平变换器中子模块电容电压的平衡问题,提出循环置换映射电容电压平衡策略.通过改进的载波移相调制方式对子模块进行初步选择,选择的信号经过循环置换映射电压平衡单元筛选.该平衡单元在置换时间内将开关门信号均匀地分配到各桥臂的子模块之间,得到占空比相同的导通信号,利用桥臂的平衡控制输出稳定的电压波形.在PSACD/EMTDC软件中搭建仿真系统,仿真结果表明:电压波动在一定范围内,电压纹波基本一致,在较宽频率范围内实现电压平衡控制.所提出的策略能减少对子模块电容电压的监测,减少计算量,降低对系统参数的依赖,有效抑制电压纹波影响.     

SoC的可靠性和低功耗协同优化

针对SoC的高可靠性和低功耗的设计要求,分析了动态电压与频率调节技术对系统功耗、温度和软错误率的影响,构建了SoC的可靠性和功耗的协同优化设计模型,提出了可靠性和低功耗协同设计的新方法,并通过考虑可靠性的动态电压与频率调节调度算法进行了仿真,验证了算法的有效性和可行性.结果表明,在可靠性降低5%的情况下,可节省约15.99%的功耗.     

基于FFT的MP信号稀疏分解算法的改进

针对基于FFT的MP信号稀疏分解算法中存在的计算量过大的问题,提出了改进算法.改进算法充分利用了当FFT算法的变换长度是2的整数次幂时运算速度最快的性质,用基2 FFF实现信号稀疏分解中的相关运算.理论分析显示,当数字信号长度为1 024采样点时,用FFT算法计算互相关的速度为直接计算的10.6倍.仿真实验结果表明,改进算法的计算速度为直接计算的8.05倍,为原基于FFT的MP算法的3.64倍.     

远场弱磁信号的小波域自适应检测研究

探讨了基于Mallat算法的自适应小波阈值消噪在复杂磁环境下运动目标磁场弱信号检测方面的应用.阈值的选取是算法的关键,基于对目标磁场频谱分析,采用与尺度相关的自适应ARMA模型的阈值算法,改进在不同的小波分解层阈值滤波的性能.对实测数据进行算法仿真,并与Donoho阈值算法检测效果对比表明,自适应ARMA模型阈值滤波算法显著提高对目标磁场弱信号的检测和提取能力.     

微处理器电压调节器瞬态响应特性的改善

为设计具有快速动态响应的微处理器电源电压调节器，分析了在负载突变时电压调节器的瞬态响应特性和电路器件参数对输出电压瞬态响应影响．分析表明，采用合适电容值的低等效寄生电阻的滤波电容，并提高开关频率，可减小输出电压跌落．仿真结果显示，电感减半使电压跌落减小约20％，响应时间减小约60％；取临界(优化的)电容值可使电压波动减小约40％，但延长了响应时间；电流型控制方法比电压型控制方法电压跌落减小了约20％。响应时间缩短70％以上．     

飞机起飞滑跑距离数值积分改进算法

应用数值计算理论对飞机起飞滑跑距离数值积分算法进行了研究,用插值法对发动机瞬时推力和起飞气动数据的确定方法进行了改进,用迭代法确定了离地速度,基于改进算法编制了起飞滑跑距离计算程序。在发动机推力曲线已知时,对5种飞机的起飞滑跑距离进行计算,原算法的平均误差为55.6 m,改进算法的平均误差为23.4 m;在发动机推力曲线未知时,用程序计算某型飞机在12种条件下的起飞滑跑距离与实际滑跑距离对比的平均相对误差为2.9%。计算结果表明改进算法计算精度优于原算法。     

基2FFT算法的研究与改进

对非２的整次幂长并序列进行补零，成为２的整次幂序列后应用ＦＦＴ算法计算频谱。本文通过大量实例计算，统计出补零个数与准确频谱线条数之间的关系，因此根据技术要求可查表决定补零个数，对于补零后的序列，含有大量的零元素，为了提高计算速度，本文提出了改进基２ＦＦＴ频率抽取法的算法，在一定的技术要求条件下，有效地提高了算法的计算速度。     

三电平电压型高压变频技术在海洋工程船的应用简

节能减排、绿色环保,变频电力驱动技术是国内外船舶上应用的发展趋势．特别体现在海洋工程船的大型施工设备和施工设备的驱动系统上．阐述了变频电力驱动技术应用于海洋工程船的优点,介绍了三电平电压型高压变频技术的发展．对三电平电压型高压变频技术进行原理简述,给出了三电平空间电压矢量控制调速系统的主电路拓扑结构,分析了三电平空间电压矢量控制算法的实现,利用MATLAB 7．0/SIMULINK 6．0进行了三电平电压型高压变频调速系统的建模和仿真．     

改进型感应电机电压模型磁链观测器设计

针对传统电压模型磁链观测器中引入低通滤波器后,带来幅值相位误差及滤波最佳截止频率选择问题,本文提出了一种高通滤波器和低通滤波器串联,且对电压模型中的电压项和电流项分别积分的改进型电压模型转子磁链观测器.文中分析了该改进型磁链观测器性能提高的原因,推导了高通滤波器和低通滤波器引起的幅值和相位误差补偿算法.仿真和实验验证了补偿算法的有效性,并且新的改进型转子磁链观测器在电机全速范围内具有优良的稳态和动态性能,具有较高的工程实践价值.     

基于交叉感应回线的磁浮车辆连续测速定位方法

分析了交叉回线区域空间磁场分布, 利用磁通密度纵向分布周期性特征, 将车辆位移、速度用感应电压包络信号相位角与角速度来表征; 建立了采用简单交叉回线的车辆测速定位状态空间方程组, 将车辆运行位置和速度作为状态变量在测试过程中连续输出; 考虑实际运行工况下的复杂电磁环境, 引入了噪声自适应算法, 提出了基于新息自适应的磁浮车辆实时连续测速定位计算方法; 在实验室条件下建立了交叉感应回线标定系统, 验证了方法的基本原理; 为了验证方法的有效性和准确性, 进了数值仿真算例分析, 考虑正常噪声和突变噪声工况, 并对比了包含和不包含自适应噪声处理过程的计算结果。试验结果表明: 不同间隔距离条件下, 感应电压包络线都接近于正弦波, 1次谐波是包络信号的主要成分, 相同阶次的谐波幅值与间隔距离成近似线性关系, 与理论分析结果一致; 在正常噪声区段, 速度误差不超过0.03 m·s-1, 定位误差约为3 mm, 在突变噪声区段, 速度误差均值为0.027 m·s-1, 最大值为0.130 m·s-1, 定位误差均值为4.82 mm, 最大值为23.39 mm, 说明测速定位方法可以满足实际应用需求; 数值仿真中突变噪声区段的低信噪比信号在实际应用中是极端情况, 对比正常噪声区段和突变噪声区段的计算结果可知改善输入信号的信噪比可以明显提高测试精度。      

电子式电压互感器传变特性分析与测试

传统电压互感器对低频电压信号传变特性良好,但对行波信号的传变特性并不理想.电子式电压互感器在智能变电站中得到应用,其对高频信号具有潜在的传变优势,这对于实现智能变电站的行波故障测距和未来行波保护具有重要意义.本文以电容分压型电子式电压互感器为例,通过建立互感器的等值电路模型,分析其对暂态高频信号的频率响应特性,利用对互感器样机测试得到结果与理论分析相对比,证明了该互感器对故障行波信号具有良好的传变能力.     

维格纳-威利分布算法研究及应用

介绍了一种利用FFT计算维格纳－威利（WVD）的算法。针对WVD二次时频分布数值计算的复杂性和计算量大的特点，提出了一种抽样算法。它在不改变采样频率的情况下，增加了处理数据的长度。在同样数据长度下，大大缩短计算时间。并用该算法对时变正弦信号和处理铁窗关闭声进行了时频联合分析，得到了满意的效果。     

VFT PHASE VOLTAGE MEASUREMENT IN THREE-PHASE ENCLOSED GIS

Ｇａｓｉｎｓｕｌａｔｅｄｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ (ＧＩＳ)ｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎａｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆｖｏｌｔａｇｅｌｅｖｅｌｆｒｏｍ 12 3ｋＶｔｏ765ｋＶｏｒａｂｏｖｅ .Ａｓｖｏｌｔａｇｅｌｅｖｅｌｓｅｘｃｅｅｄ 30 0ｋＶ ,ｆａｉｌｕｒｅｓｃａｕｓｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔｐｈｅｎｏｍ ｅｎａｂｅｇｉｎｔｏａｐｐｅａｒ .Ｔｈｅｓｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｒａｎ ｓｉｅｎｔｓａｒｅｃａｕｓｅｄｂｙｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇｉｎｔｈｅＧＩＳ .Ｔｈｉｓ…     

钢管拱肋分段吊装扣索一次张拉索力改进算法

为改善大跨钢管拱肋分段吊装扣索索力常用算法迭代效率低、计算时耗长, 且忽略了温变影响等不足, 建立了可考虑温变影响和提高计算效率的改进算法; 基于材料力学和几何学相关知识, 推导了吊装过程中拱肋位移变化与温变的理论关系, 并在计入温变引起索长和拱肋位移改变的情况下, 推导出扣索索力变化与温变的理论关系; 基于扣索一次张拉法和ANSYS零阶优化法, 开发了考虑温变影响且在迭代子步中对程序自动搜索实施宏观调控的扣索索力计算程序; 运用改进算法对某主跨300 m钢管混凝土拱桥开展了分段吊装施工控制分析。分析结果表明: 推导的理论公式和有限元分析结果的变化规律一致, 拱肋位移变化的最大相对误差为11%, 索力变化的最大相对误差为18%, 均能满足工程精度要求; 与原算法相比, 采用改进算法的迭代次数由26次缩减到17次, 迭代效率提高了35%, 计算索力与实测索力的最大偏差由276 kN减小到100 kN; 拱肋松索成拱位移理论值与实测值的最大偏差为7 mm, 成拱线形正常; 建立的改进算法可实现扣索一次张拉, 提高迭代效率和计算精度, 运用改进算法控制大跨钢管拱肋吊装施工可使拱肋松索成拱线形满足设计要求。