学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于DSP的水轮机调速系统仿真测试仪研究与实现

作　者: 王珊
导　师: 周建中
学　校: 华中科技大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 水轮机调速系统仿真测试仪 DSP
分类号: TK730.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 181次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

水轮机调节系统是水电站运行的重要组成部分,而调速器又是水轮机调节系统的核心,其调节品质的好坏对水轮发电机组运行的安全性和经济性,以及电力系统的电能质量和安全、可靠、稳定运行具有重大意义。因此,在调速器的生产、安装和大修等环节,都需要对其性能和特性进行全面测试,并对控制参数等进行适当的整定。为了解决调速器在实验室的研制阶段难以达到边开发边测试等难题,结合目前调速系统自动测试装置的现状和电子技术的发展趋势,本文提出了一种基于DSP技术的水轮机调速系统仿真测试仪的设计方案。该测试仪内含执行机构和调节对象的仿真模型,可以在不同情况下进行仿真模式的选择,从而实现并完成调速器的各项出厂测试试验。除此之外,测试仪还可以在发电现场对调速系统的实时量进行采集和分析,测试和监控调速器和系统的工作状态。本设计采用TI公司的TMS320F2812 DSP芯片作为核心控制器件,与Cypress公司的USB控制芯片CY7C68013连接,利用USB 2.0高速的数据传输能力,通过USB总线接口完成与PC机应用程序的通信。本文探讨了系统总体方案设计,对水轮机调节系统完成了建模及仿真,实现了整体硬件平台设计,并对系统软件的设计作了初步探讨。在全文的第四章中,重点针对测试仪的频率测量模块,首先对残压测频和齿盘测频等水轮机组常用频率测量的方法进行了比较选择,并提出了一种基于改进平均滤波法的单传感器测量方法,最后对测试仪测频模块的具体软硬件实现作了详细阐述。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 问题的提出  8
  1.2 国内研究现状  8-9
  1.3 DSP 技术  9-11
  1.4 研究工作的目的和意义  11-12
  1.5 本论文主要内容和结构安排  12-13
2 水轮机调节系统及仿真  13-20
  2.1 水轮机调节系统  13-15
    2.1.1 水轮机调节的任务  13
    2.1.2 水轮机调节系统组成  13-14
    2.1.3 调速器的分类及发展  14-15
  2.2 水轮机调节系统数学模型  15-19
    2.2.1 电液随动系统数学模型  15-16
    2.2.2 调节对象数学模型  16-19
  2.3 水轮机调节系统仿真概述  19-20
3 系统总体方案设计  20-50
  3.1 水轮机调节系统仿真测试仪总体设计  20-24
    3.1.1 仿真测试仪功能  20-22
    3.1.2 仿真测试仪系统总体设计框图及工作原理  22-24
  3.2 硬件结构设计  24-40
    3.2.1 TM5320F2812 DSP 性能介绍  24-25
    3.2.2 USB 总线接口电路  25-27
    3.2.3 DSP 及其外围电路  27-37
    3.2.4 电源设计  37-40
  3.3 软件设计概述  40-50
    3.3.1 DSP 系统程序设计  40-47
    3.3.2 应用层软件介绍  47-48
    3.3.3 USB 驱动程序及其与应用程序的通信  48-50
4 频率测量模块的设计与实现  50-66
  4.1 常用频率测量方法  50-52
    4.1.1 直接测频法  50-51
    4.1.2 测周法  51-52
  4.2 水轮机组转速测量  52-60
    4.2.1 残压测频与齿盘测频特性及对比  53-54
    4.2.2 齿盘测频法及其改进  54-60
  4.3 测频模块的软硬件实现  60-66
    4.3.1 频率测量信号调理电路设计  60-61
    4.3.2 频率测量子程序设计  61-65
    4.3.3 测量精度分析  65-66
5 全文总结与展望  66-68
  5.1 论文完成的主要工作及总结  66-67
  5.2 后续研究工作及展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-73
附录1 攻读硕士期间发表的论文  73-74
附录2 攻读硕士期间参加的科研项目  74

基于DSP的水轮机调速系统仿真测试仪研究与实现

内容摘要

全文目录

相似论文