基于FPGA的多通道大容量FIFO设计

提出了一种基于FPGA的多通道大容量FIFO设计方案。在高速数据采集板卡中,高速大容量FIFO决定了数据采集的深度与速度。为了满足高速数据采集板卡FIFO速度高、容量大以及体积小的要求,采用SDRAM与FPGA联合设计的方案。取SDRAM价格低、存储空间大、速度快的特点,同时利用FPGA解决SDRAM接口控制逻辑复杂的问题,将存储空间封装为FIFO接口。完成了SDRAM状态控制器、FIFO地址管理器以及FIFO逻辑接口的设计与实现。在Modelsim平台上完成了基于Micron Technolog公司SDRAM模型的数据读写仿真。最后,在一块PXI板卡上完成了实物测试,分析了时钟频率、延时参数以及读写速率对误码率的影响,并给出调整方案。实现了8路16 M存储深度16 bits位宽异步双口FIFO,读写速度可达128 Mbps,为高速数据采集系统提供可靠的数据存储平台。     

望远镜智能交流配电监控系统设计

介绍了用于大型望远镜的系统中智能交流配电监控系统的设计,满足多个子系统配电需求,具备多路电压电流检测和显示,可远程/本地操作,交流继电器通断,网络远程控制和状态实时显示。同时对每路交流电进行EMI滤波和保护设计,该交流配电系统结构简单紧凑,功能齐全,交流接口路数多达9路,完全胜任大型望远镜系统中各个分系统的上电控制需求,达到智能监控的目的,具有一定推广价值。     

基于CPLD的板卡硬件管理系统设计

设计了一种基于CPLD硬件可编程逻辑的板卡硬件信息管理系统,可以将板卡上的硬件统一管理控制,并即时获取板卡上各硬件状态信息,通过主机接口为系统层面的应用提供统一的硬件信息管理控制界面.该设计降低了系统应用开发和硬件设计之间的耦合程度,减少了开发复杂度.并且借助CPLD器件的可编程特性,使得板卡硬件信息管理更加灵活、可控.     

基于DSP的UPFC监控平台设计

为实时监控一台20kV·A的统一潮流控制器(UPFC)物理模型试验装置,满足研究在不同控制规律下UPFC动态性能和系统响应的需要,开发研制了基于DSP的多通道高性能同步数据采集监控系统。在TI高性能浮点数数字信号处理器的支持下,该系统能够以100kHz的速率对36路模拟量、64路开关量实现并行同步采样,并支持以4MB/s的速率通过PCI接口芯片将数据传送到主机内存;同时,提供8路继电器输出和RS-232串行通信接口用于控制UPFC模型试验系统的运行。基于Labwindows/CVI开发的平台应用层监控软件实现了对UPFC模型系统运行数据的实时采集、分析处理和显示录波,并提供了控制UPFC模型装置运行方式的人机接口。现场实测表明,该平台实现了对UPFC模型装置的实时在线监控功能。     

基于DSC的多参量检测与传输系统设计与实现

多参量检测与传输作为数字测控系统的主要任务,适合采用高性能数字信号控制器（DSC）的解决方案。设计基于TMS320F2407DSC的测控系统,检测多路工作电压、多点温度参数,进行多参量高速AD转换、数据处理,设计RS-485接口与上位机数据传输,实现多参量实时检测、控制功能。该系统具有电路结构简单、数据传输可靠等优点,可用于实时多任务高精度测量与数字化控制。     

电动汽车用高性能电流型trans-Z源逆变器特性研究

鉴于对电动汽车驱动系统运行温度及可靠性的严格要求,提出基于高性能电流型trans-Z源逆变器电机驱动系统,其拓扑是一种具有升-降压功能的单级逆变器,具有能量双向流动的特点。该系统能够克服传统驱动系统中缺点与不足:具有输出电压的任意升-降压功能;无需直流母线电容,提供正弦驱动电压,同时降低了硬件成本、提高了整个驱动系统的可靠性。文中详细分析了系统工作原理并推导出不同运行模式的等效电路,建立多自由度控制下直通零状态、开路零状态与直流链电压增益的映射关系;明确了系统在不同模式下的运行范围,量化逆变器输出电压与控制变量及功率因数之间的关系。最后通过实验验证了理论分析的正确性与实用性。     

高速多通道变电站远程终端单元设计

设计了一种基于STM32F207的变电站远程终端单元RTU,通过多路模拟开关和IO口扩展电路,该装置可采集32路电压信号、32路电流信号,同时能处理32路输入开关信号、32路输出开关信号。采用交流采样算法,精确计算各电力数据。通过MODBUS协议与上位机通信,能够满足高速、实时、远距离的通讯要求。系统具有灵活丰富的通讯接口,包括RS232接口、RS485接口、CAN总线接口和以太网接口。     

带有诊断接口的电池组管理系统

针对海洋仪器装备,提出了带有诊断接口的锂离子电池组管理系统.该系统能够对电池组的电压、电流、温度等状态进行实时检测,并能够将测得的数据通过诊断接口上传到上位机中.同时该系统可以在检测到故障之后及时采取保护措施,以保证电池组的安全.     

基于AD7606的SVG数据同步采集系统设计

静止无功发生器(Static Var Generator.SVG)系统中需要对电网和装置的多路信号进行同步数据采集,针对数据采集卡硬件成本高及电网数据采集不同步的问题,基于数字信号处理器TMS320F28335和2片模数转换芯片AD7606,设计了一种十六通道电压、电流、温度信号同步采集系统,详细介绍了该系统的信号调理电路、温度采样电路、锁相环倍频电路、TMS320F28335与AD7606接口电路的设计,最后搭建实验平台对系统进行测试。实验测试表明,该信号采集系统可以精确采集系统的电压电流及温度信号,数据转换结果精度高,误差小,满足装置高精度同步采集数据的要求。     

基于组态王和MATLAB的电网监控系统

描述了基于组态王软件和MATLAB软件的电网监控系统.上位机监控层用组态王软件通过研华PCI1680板卡接口,MATLAB用柱子群优化算法完成后台复杂控制算法的控制系统.采用DDE方式实现组态王和MATLAB之间数据动态交换.通过CAN总线对所有数据采集层的监控信息进行采集,实现对配电设备实时监控、负荷分析等功能.