电子式互感器数字接口的研究与设计

数字化变电站中电子式互感器与二次设备的数字接口是变电站自动化技术的一个关键点,该文分析了电子式互感器标准和IEC61850标准中对数字量输出的要求,并给出数字接口数字量通信帧的实现方案。在此基础上,提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）和数字信号处理（DSP）技术的接口设计方案,详细介绍了硬件和软件设计方法。试验结果表明,该方案可以很好地实现数字接口。     

基于ARM的远端测控单元及远动信道故障监测系统

根据电力系统中变电站RTU和远动信道出现故障的主要原因,设计了电力系统中远程故障监测的一种方案.利用LPC2214微处理器作为嵌入式厂站端的硬件核心,用以监控变电站RTU和远动信道的工作状态,并利用以太网通信方式实现调度中心计算机和厂站端的数据交换,实现变电站RTU和远动信道故障的远程监测.     

基于Matlab的嵌入式故障监控系统设计

为了满足设备故障监控的要求,提出一种基于Metlab和嵌入式系统相结合的全新故障监控系统,嵌入式系统实现现场的数据采集并通过网络把数据提交给远程Matlab Web Server的PC机.由Motlab进行数据处理,再把结果以图形返回到嵌入式系统的浏览器.同时还可以把嵌入式系统作为服务器,把装有Matlab的PC机作为客户端,实现远程故障监控.通过对刀具的实例测试,结果表明方案可行、实用.     

基于嵌入式电力故障录波器的设计

为提高电力故障诊断系统的性能,介绍了一种基于嵌入式的电力故障录波器的电路设计方案,该故障录波器采用DSP与ARM双微处理器协同工作的方式.为了提高故障录波的精度、速度,DSP数据采集系统采用DSP芯片TMS320C33、A/D芯片ADS8364及同步锁相电路;ARM数据管理系统采用S3C44B0X芯片,设计了IDE接口、LCD接口、以太网接口等通信接口,使得重要信息的显示、转移、存储更方便、快捷.该故障录波器具有数据采集精度高、处理速度快、系统容量大、具有以太网接口数据远传等优点,对交流电参量检测装置的设计具有一定的参考价值.     

交换技术在数字化变电站中的应用

根据交换机自身的学习功能以及交换机工作时转发报文的原理,结合数字化变电站中,交换机的组网方案,介绍了VLAN等交换技术的工作原理。不同的数字化变电站一般会有不同的业务需求和报文类型,基于这些需求,可以辅助设计者设计出数字化变电站中较为合理的网络拓扑,也可以帮助应用者灵活地掌握这些交换技术,保障数字化变电站中的通信报文安全、稳定、可靠的传输,从而使得整个变电站变得更加坚强。     

基于FPGA的SSI接口传感器通信系统

阐述了一种基于FPGA的嵌入式传感器数据通信系统,应用FPGA和NiosⅡ处理器实现4路SSI接口磁致伸缩性传感器信号的测量,并实现了与PMC总线的数据通信.设计的测量和通信系统由磁致伸缩性传感器、FPGA核心芯片、PCI9030和PMC总线组成.系统软件包括数据接收整理模块,码制转换模块,数据连接模块,局部接口模块和NiosⅡ嵌入式处理器等模块.方案充分利用嵌入式技术特点,使用较少的硬件完成位移传感器数据的测量和通信.设计最后对系统进行了整体调试,实验结果证明设计方案高效、可靠、满足测量和通信要求.     

基于嵌入式双服务器的机械振动监测系统的设计与实现

针对机械振动监测系统特点,提出一种ZigBee组网技术和嵌入式技术结合的无线远程监测系统.开发了以FPGA为核心的振动数据采集节点,由ZigBee网络实现现场数据传输;嵌入式双服务器以32住高性能处理器S3C2410为核心,移植嵌入式FTP服务器和BOA服务器,采用B/S模式的网络架构,通过Internet进行远程数据传输与监控,实现了数据采集和远程监测的嵌入式一体化.对比实验显示该系统可以有效地实现机械振动信号的采集和远程传输.     

基于FPGA/SOPC的预测控制器设计与实现

针对模型预测控制在微型设备及嵌入式系统应用中的实时性问题,从硬件实现控制算法的角度研究了基于FPGA(field programmable gate array)的预测控制器的设计和实现。采用基于Nios II嵌入式软核处理器的FPGA/SOPC(system on pro-grammable chip,可编程片上系统)方案,在FPGA芯片上构建SOPC系统,设计SOPC的硬件及软件系统,实现了基于FPGA的预测控制器;建立了基于FPGA和dSPACE系统的实时仿真平台,并进行了控制器实时仿真实验。实时仿真实验验证了基于FPGA的预测控制器的功能及实时性。实验结果表明基于FPGA的预测控制器提高了算法的实时性,并具有微型化等特性,能满足新应用的需求。     

嵌入式数控系统的体系结构与系统设计

将嵌入式技术与数控系统相结合,研究嵌入式数控系统的体系结构,提出了嵌入式数控系统的六大基本硬件结构模块,和分层次结构的软件体系,具有软硬件可裁剪、结构精简优化、插补控制实时性强、工作可靠的系统.基于OAN现场总线结构,对ARM10嵌入式微控制器芯片进行接口扩展,设计出上下位机多微处理器结构的嵌入式数控系统,适合于控制交流伺服电动机实现多轴联动,用于加工复杂型面.采用FPGA硬件插补技术,设计源码开放的伺服控制软件,实现2ms级的实时信号响应控制,形成开放性的具有自主知识产权的基于ARM微控制器和CAN现场总线结构的多轴联动嵌入式数控系统.     

数字化变电站过程层合并单元的研制

合并单元是实现过程层与间隔层串行通信的重要组成部分。合并单元包括三个功能模块：同步功能模块、接收和处理多通道信号模块、通讯功能模块。文中分析了IEC60044-8、IEC61850-9-1／2标准对合并单元的定义,在此基础上设计了一种基于FPGA与ARM的合并单元模型。该模型基于ARM嵌入式硬件平台,采用Linux作为操作系统,利用以太网控制器CS8900A实现ECT／EVT数据的传输。此设计方案能够满足数字化变电站的发展要求。     

基于RocketIO的高速串行协议设计与实现

采用Xilinx公司Virtex-5系列FPGA内嵌模块RocketIO GTP 1.8-RocketIO作为高速串行协议的物理层,利用其8B/10B的编解码和串化、解串功能,实现了两板间基于数据帧的简单高速串行传输,并在ISE环境中对整个协议进行了仿真,当系统频率为80MHz,串行速率在800Mbps时,在实验板上用ChipScope抓取的数据表明能够实现两板间数据的高速无误串行传输.     

基于嵌入式技术的电网故障信息系统子站的设计与实现

电网故障信息系统由主站和子站组成。结合目前子站的发展应用情况,阐述了嵌入式电网故障信息子站的结构、硬件组成和软件设计,同时概述了嵌入式子站的功能实现以及良好的发展前景。基于嵌入式技术的电网故障信息系统子站是电网故障信息子站系统的发展方向。     

嵌入式技术在花样缝纫机控制系统中的应用

针对花样缝纫机的智能化控制问题,综合应用ARM、DSP、FPGA等嵌入式技术,开发花样缝纫机智能化控制系统.该智能化控制系统由嵌入式ARM主板、基于DSP+FPGA的运动控制卡、带触摸功能液晶屏、主轴伺服驱动单元、进给轴驱动单元、输入/输出信号接口、系统电源等组成,可实现对花样缝纫机的高速、高精度运动控制.应用结果证明...     

基于嵌入式系统的电力故障录波器

介绍了一种基于嵌入式系统的电力故障录波器的设计方案.系统采用模块化设计,包括数据采集单元和人机接口单元,采用双微处理器协同工作方式.数据采集单元采用了硬件同步采样,对数据采集精度有一定的提高;DSP芯片TMS320F2812和A/D芯片ADS8364保证了故障录波的高速、高效和高可靠性.人机接口部分包括S3C44B0X芯片、以太网接口、LCD接口、USB接口等,并以以太网接口为例进行了详细的介绍.该系统解决方案对交流电参量检测装置的设计具有一定的参考价值.     

基于ARM&WinCE的无纸记录仪

采用ARM微处理器作为主控芯片,基于嵌入式Windows CE操作系统设计了一种新型的无纸记录仪系统.数据采集底层硬件采用万能输入采集控制电路,可以实现64路标准电压、电流、电阻等万能信号隔离输入.软件设计实现了在Platform Builder 5.0环境中支持开发板的WinCE系统层定制,应用程序部分采用多线程编程技术,提高了程序的运行性能.该系统配置高亮度彩色液晶屏、CCFL背光使画面显示更加清晰,支持触控式人机交互功能.     

便携式高速数据采集测控系统的研究

提出了一种将数字信号处理芯片与嵌入式中央处理器相结合、应用于高速实时数据采集测控系统的设计和实现方案，即将高速实时数据采集测控系统分成基于三星公司的S3C2410精简指令处理器的核心板和基于现场可编程门阵列的高速数据采集板两部分来进行实现成功地尝试了将嵌入式操作系统Windows CE．NET向核心板的移植，并着重研究了Windows CE．NET的中断机制、驱动模型及其实现以及测控系统中关键功能模块的设计与实现。     

基于FPGA的板级检测设备研究

针对某大型武器装备技术特点,以某型数传机板级检测适配器设计为实例,介绍了一种基于CPCI总线的电路板检测原理。在此基础上,通过灵活运用继电器阵列、FPGA、通用接口电路等,组成板极检测适配器,并给出了相关的软件测试流程和硬件控制方法。     

通用数模混合电路板维修检测系统设计

为实现对数模混合电路板的快速准确检测,提高装备的保障维护能力,设计了一种基于LabWindows/CVI的数模混合电路板维修检测系统。该维修检测系统采用LabWindows/CVI作为开发平台,能够实现装备中的数模混合电路板的功能验证与故障诊断测试,能够用于内外场数模混合电路板快速测试和故障诊断。实际应用表明,该系统具有测试准确、故障准确率高、可靠性高、操作方便的特点,具有一定的应用价值。     

基于DSP和FPGA的新型飞机电源控制保护器的设计

根据先进飞机对实时性和可靠性的要求,设计了基于DSP和FPGA的新型飞机电源控制保护器,DSP实现计算、控制和通信,FPGA对状态和控制信号进行逻辑综合,共同完成PCU对飞机电源的控制保护功能。同时采用嵌入式实时操作系统DSP／BIOS作为系统软件的开发平台,进行实时多任务设计,有效地提高了系统的可靠性和实时性。详细介绍了硬件电路设计、系统软件实现和FPGA模块内部设计。地面试验表明,该保护器能完成任务要求,实时性好,可靠性高,还具有很好的扩展性。