風(fēng)力發(fā)電機實(shí)驗測試系統的設計與實(shí)現
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3.2 A/D芯片的采樣控制軟件設計
在啟動(dòng)系統采樣工作前，系統首先要確定采集的數據是否要進(jìn)行頻譜分析，由CPLD進(jìn)行軟件編程設置，通過(guò)控制A/D芯片的片選信號，具體選擇哪種A/D芯片進(jìn)行采樣。通過(guò)定時(shí)器中斷啟動(dòng)系統的采樣。圖4(b)為A/D芯片采樣控制流程圖，其中A/D芯片ADS7864的同步采樣是通過(guò)CPLD控制其HOLDX引腳為低電平實(shí)現的，當采樣工作結束后，A/D芯片的INT端口會(huì )輸出低電平信號給DSP的I/O端口。在程序中設置中斷，一旦檢測到I/O口工作結束的信號，通過(guò)DSP的地址總線(xiàn)選通A/D芯片，并輸出讀數據命令給A/D芯片，依次通過(guò)數據總線(xiàn)將結果讀入DSP。
4 濾波試驗測試
眾所周知，風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)運行會(huì )給電網(wǎng)帶來(lái)影響，諧波污染是其中之一。任何一種風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)運行都會(huì )引起電壓和電流的畸變[5]。本文風(fēng)力發(fā)電機測試系統前端22路模擬輸入信號也會(huì )伴隨產(chǎn)生奇次諧波。為了濾除掉這些干擾的奇次諧波，本文采用內部軟件方法有效地濾除了這些諧波。試驗中，輸入部分為風(fēng)力發(fā)電機頻率為50 Hz的基波，伴隨基波的還有150 Hz、250 Hz等奇波頻率部分。要求濾除這些奇次諧波，只保留50 Hz的基波部分。具體濾波過(guò)程如下：首先應用MATLAB軟件進(jìn)行濾波仿真，設計一個(gè)IIR(Infinite Impulse Response)型數字濾波器，濾波器的階數為3，觀(guān)察仿真波形圖，如果結果可行，則進(jìn)行DSP實(shí)現。
通過(guò)TMS320C5416的JTAG仿真接口，利用DSP的軟件開(kāi)發(fā)平臺CCS(Code Composer Studio)進(jìn)行實(shí)驗測試。輸入50 Hz的基波和相伴產(chǎn)生的奇次諧波。采樣頻率為1 500 Hz，采樣點(diǎn)為256點(diǎn)。圖5為利用CCS的繪圖工具繪制的采集到的256點(diǎn)數據的時(shí)域與頻域波形，圖5(a)為濾波前輸入信號的時(shí)域圖，圖5(b)為濾波后信號的時(shí)域圖，圖中橫坐標為采樣時(shí)間，縱坐標為輸入波形的幅度。由圖5(b)濾波后波形可以看出，濾波效果明顯，只剩下頻率為50 Hz的基波部分，干擾的奇次諧波被有效地濾掉了。圖5(c)、圖5(d)為濾波前后輸入信號的頻域圖，圖5(c)中可以看出，除了50 Hz基波部分外,還伴隨很多干擾的諧波成分，橫坐標為信號周期，即頻率倒數，縱坐標為信號的幅度,從圖5(d)濾波后的頻譜圖可以看出，大部分干擾諧波被濾掉，效果明顯，由于本實(shí)驗采用的濾波器階數僅為3階，如果再提高濾波器階數，則濾波效果會(huì )更加明顯。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195409.htm
在本文風(fēng)力發(fā)電機測試系統中,對22路輸入信號的采集至關(guān)重要，對于其中交流部分需要進(jìn)行頻譜分析，頻譜分析中涉及到FFT變換，則要求系統具有很高采樣速率。不需要進(jìn)行頻譜分析部分則要求同步性要好。本文所設計的風(fēng)力發(fā)電機測試系統采用了兩種A/D芯片，很好地滿(mǎn)足了系統要求，實(shí)時(shí)性強、精度高，功能綜合，能夠同時(shí)測試多個(gè)不同參數，解決了目前風(fēng)力發(fā)電機測試系統測試參數單一的缺點(diǎn)，并且內部算法濾波效果明顯，達到了濾波要求。
參考文獻
評論