關 閉

新聞中心

EEPW首頁 > 工控自動化 > 設計應用 > 基于快速控制模型的混合型電力濾波器設計

基于快速控制模型的混合型電力濾波器設計

作者: 時間:2011-03-18 來源:網(wǎng)絡 收藏

目前,多采用數(shù)字化器實現(xiàn),需要工程師有較高的軟件編程能力。這樣,周期的絕大部分時間將用于程序的編寫以及優(yōu)化上??紤]到數(shù)學的建立、算法的、離線調(diào)試,整個開發(fā)時間將非常長,成本將相應增加。
(Rapid Control Prototyping,RCP)的降低了設計周期,利用Simulink的圖形化編程方法,不再需要進行復雜的程序編寫:對于硬件工程師而言,改變參數(shù)就可以實現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)試;對于理論研究人員而言,只需要考慮算法的性和實用性。
小波變換是一種分析非穩(wěn)態(tài)電壓和電流波形的而有效的方法。同F(xiàn)FT一樣,小波變換將信號分解成頻率分量。但是,離散小波變換(DWT)具有可變的頻率分辨率,可以有效地解決負載突變所引起的電網(wǎng)電壓閃變,而且能夠實時跟蹤問諧波。這是用來分析瞬態(tài)信號的一個有用特性。另外,小波分析不需要在整個頻域范圍內(nèi)同時進行,將計算量集中在某一頻率范圍,減小了計算量,加快了分析速度。
本文Simulink軟件對有源(Hvbrid Active Power Filter,HAPF)進行建模,利用Wavelet工具箱進行諧波分析并仿真,由MATLAB/Simulink/Embedded Target for TI C2000生成DSP代碼,最終在TMS320F2812進行硬件實現(xiàn)。

1 快速模型(RCP)
RCP由兩部分組成:計算機輔助設計軟件Simulink和帶有實時操作系統(tǒng)的專有硬件TMS320F2812,如圖1所示。這種圖形化編程方法取代了傳統(tǒng)程序的編寫,只要求工程師將注意力集中在功能和性能的優(yōu)化上。本文提出的完整系統(tǒng)在仿真環(huán)境下進行。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162293.htm


Embedded Target for TI C2000連接軟件和硬件,Simulink工具箱提供本文所需的各種模型,為通用DSP上設計、仿真和實現(xiàn)嵌入式控制系統(tǒng)提供了集成平臺。圖2為設計流程。


利用Embedded Target,能夠通過CCS(Cede Composer Studio)產(chǎn)生高效的DSP代碼,通過主機與DSP的接口將二者連接起來,就可以對DSP進行在線控制與優(yōu)化。對于需要進行循環(huán)計算的復雜算法,RCP的快速執(zhí)行功能將體現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。鑒于小波變換分析系統(tǒng)諧波的前景,以及建模的便利,本濾波器的有源部分控制算法利用小波變換來分析電網(wǎng)諧波。

2 小波分析
2.1 多分辨分解法

小波分析的實現(xiàn)通常采用信號的多分辨分解法(Multiresolution Signl Decomposition,MSD),高通濾波器h和低通濾波器g分別通過小波函數(shù)來構成,如圖3所示。


圖3中的尺度1包含了從奈奎斯特頻率到1/4采樣頻率的信息,尺度2包含了從1/4到1/8采樣頻率的信息,其他尺度包含的信息以此類推。小波的分解可以在任意尺度上終止,最后的平滑輸出包含了所有剩余尺度的信息。但是,信號的分解層數(shù)不是任意的。長度為N的信號最多只能分解成log2N層。
2.2 小波變換
連續(xù)信號f(t)的小波變換定義為:

其中,為母小波,a為伸縮因子,b為平移因子。在時域中是拉伸還是收縮取決于a。
在離散小波變換中,給出了一些小波系數(shù)m和n,這些系數(shù)取決于伸縮因子和平移因子的次數(shù)。則離散小波系數(shù)可表示為:


上一頁 1 2 3 4 下一頁

評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉