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基于DSP的高速多通道同步数据采集系统的设计与开发

作　者: 潘勇良
导　师: 田杰
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 数据采集系统继电保护高精度抗干扰
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 32次
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内容摘要

本文首先阐述了继电保护测控装置的数据采集系统在电力系统安全领域的重要性,并介绍了数据采集系统的过程及其发展历史。根据系统功能和技术要求,确定了数据采集系统总体方案设计。其中硬件设计是整个系统设计中重要的一环,硬件设计的好坏直接关系到系统精度的高低。论文详细介绍了高速同步采样电路的设计,包括互感器的选取,低通滤波器设计,隔离设计,外扩RAM设计,A/D转换器与DSP接口设计,以及开关量数字采集设计等。概述TMS320F2812软件开发的流程,详细介绍了数据采集系统的软件设计。选用CCS为系统软件开发平台,软件系统主要包括以下几个部分：CMD文件配置,系统初始化配置,CPU定时器中断配置等。分析了常见的干扰,并分别从硬件和软件两方面设计抗干扰措施,通过傅里叶变换得到采样数据的幅值。最后,分别对保护电压、线路电压和零序电压电流、保护电流、测量电压、测量电流进行测量,得出测量值及误差表。通过实验表明,测量值及误差达到规定的技术要求。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-13
第一章绪论  13-16
  1.1 引言  13
  1.2 数据采集系统的发展历史  13-14
  1.3 课题研究的现状、意义、及内容  14-16
    1.3.1 课题研究的现状  14
    1.3.2 课题研究的意义  14-15
    1.3.3 课题研究的内容  15-16
第二章数据采集系统总体方案设计  16-23
  2.1 系统功能与技术要求  16
  2.2 模拟数据采集方案设计  16-21
    2.2.1 模拟数据采集过程  16-17
    2.2.2 模拟数据采集系统组成  17-18
    2.2.3 多通道模拟数据采集方法确定  18-19
    2.2.4 模拟数据采集系统的高速、多通道、同步方案的实现  19-21
  2.3 模拟数据采集系统总体结构确定  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章数据采集系统硬件设计  23-39
  3.1 TMS320F2812最小系统  23-27
    3.1.1 TMS320F2812简介  23-25
    3.1.2 TMS320F2812的供电电源及复位电路设计  25-26
    3.1.3 TMS320F2812的JTAG下载电路设计  26
    3.1.4 TMS320F2812的时钟电路设计  26-27
  3.2 高速多通道同步采样电路设计  27-38
    3.2.1 电压电流互感器选取  27-29
    3.2.2 低通滤波器电路  29-30
    3.2.3 隔离电路设计  30-31
    3.2.4 外扩RAM设计  31-33
    3.2.5 AD转换器与DSP接口设计  33-37
    3.2.6 开关量数字采集电路  37-38
  3.3 本章小结  38-39
第四章数据采集系统应用软件设计  39-50
  4.1 TMS320F2812软件开发流程简介  39
  4.2 多通道同步数据系统软件设计  39-49
    4.2.1 CMD文件配置  40-41
    4.2.2 系统初始化  41-47
    4.2.3 CPU定时器0定时配置  47-48
    4.2.4 CPU定时器0中断实现周期采样  48-49
  4.3 本章小结  49-50
第五章数据采集系统抗干扰措施及数据后处理  50-57
  5.1 变电站常见干扰  50-51
  5.2 数据采集系统采用的抗干扰措施  51-53
    5.2.1 硬件抗干扰的措施  51-52
    5.2.2 软件抗干扰的措施  52-53
  5.3 傅里叶变换  53-54
  5.4 数据采集试验结果分析  54-56
  5.5 本章小结  56-57
第六章总结与展望  57-59
  6.1 全文工作总结  57
  6.2 论文创新点  57
  6.3 今后工作展望  57-59
参考文献  59-61
攻读硕士期间发表论文  61

基于DSP的高速多通道同步数据采集系统的设计与开发

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