【正文】 電路的頻率和功率因數(shù)。主從設(shè)備之間也要以一定的方式接口，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在控制過(guò)程中，先以估算值作為初始值，再以一定控制算法（自整定 PID），根據(jù)加速度反饋，對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)校正。 根據(jù)課題的要求，在調(diào)試時(shí)，用跳線短接 PS 和與門(mén)輸入腳，在存儲(chǔ)映像文件中將 CY7C1021前３２Ｋ字設(shè)為數(shù)據(jù) RAM，后３２Ｋ字設(shè)為程序 RAM，可將程序?qū)崟r(shí)下載到程序 RAM中進(jìn)行調(diào)試，避免了對(duì) FLASH 的繁瑣操作。系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)高效的鍵盤(pán)顯示管理芯片 BC7281，利用 3個(gè)信號(hào)線便完成了主要的面板顯示和按鍵操作。主程序開(kāi)始上電初始化，配置 I/O端口，系統(tǒng)自檢，然后進(jìn)行 FFT對(duì)電壓、電流的采樣數(shù)據(jù)處理，求取各項(xiàng)電路參數(shù)，并判斷是否有故障需要進(jìn)行延時(shí)脫扣。 TMS320C54xx是 TI公司針對(duì)音頻信號(hào)處理領(lǐng)域推出的一種定點(diǎn)DSP系列芯片，已經(jīng)在很多語(yǔ)音信號(hào)處理系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。這些產(chǎn)品一般都具有較高的時(shí)鐘頻率和較大的存儲(chǔ)空間，而且還能運(yùn)動(dòng)嵌入式操作系統(tǒng)。所以進(jìn)行中斷處理需要二級(jí)中斷向量表（通用中斷向量表和外設(shè)中斷向量表）和二級(jí)中斷服務(wù)程序（ GISR和 SISR）。在芯片的選擇上，考慮盡可能采用較小的芯片封裝，優(yōu)先采用抗干擾性能較好的串口通訊的外圍元件，同時(shí)減少外圍元件，使電路板布線簡(jiǎn)單，布局合理，以提高穩(wěn)定性；在采樣電路和電源部分的設(shè)計(jì)中，采用了多級(jí)跟隨器和高頻濾波電路，力圖提高系統(tǒng)抗干擾能力控制器測(cè)量的是工頻信號(hào)，但在實(shí)際線路中由于負(fù)載、干擾等原因，其多疊加有高頻信號(hào)和非周期分量信號(hào)。 PWM調(diào)制及驅(qū)動(dòng) 核心程序計(jì)算出控制量后進(jìn)行 PWM調(diào)制、功率驅(qū)動(dòng)后輸出到作動(dòng)器中。當(dāng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或環(huán)境發(fā)生變化，控制效果變差時(shí)，再重新調(diào)用 PID 校正參數(shù)。其中，通用中斷向量表必須映射 到零地址開(kāi)始的片內(nèi) FLASH程序存儲(chǔ)空間中。為了提高測(cè)量和控制精度，必須消除信號(hào)中的噪聲和干擾。用近似值替換那些采集到的階躍很大的脈沖干擾值。 本篇論文經(jīng)過(guò)多次的修改，補(bǔ)充，增刪，現(xiàn)已成稿。大連海洋大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè) (論文 ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 20 結(jié)語(yǔ) 筆者改進(jìn)的智能脫扣器，在保留傳統(tǒng)設(shè)備優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在保護(hù)多樣性、動(dòng)作準(zhǔn)確性和快速性、內(nèi)置通訊、測(cè)量監(jiān)控等方面突出了優(yōu)勢(shì)，且使用方便，因而具有良好的發(fā)展前景。為真實(shí)、有效地反映被測(cè)量信號(hào)的本質(zhì)，采用 FFT算法從測(cè)量數(shù)據(jù)中計(jì)算出線路信號(hào)的基波參數(shù)和各高次諧波。按照采 樣定理的規(guī)定，采樣頻率應(yīng)大于 4KHZ，為精確控制，將系統(tǒng)采樣頻率擴(kuò)大到原來(lái)的 ，達(dá)到 10KHZ，即系統(tǒng) A/D轉(zhuǎn)換、控制算法、 PWM調(diào)制均要求在 100μｓ以?xún)?nèi)完成。 TMS320F2407 有二級(jí)中斷服務(wù)程序，分別為通用中斷服務(wù)程序 GISR 和特定中斷服務(wù)程序SISR。 控制算法 控制算法是整個(gè)系統(tǒng)的核心，要求較高的實(shí)時(shí)性和一定的自適應(yīng)能力?；谲浖V波的方法：①對(duì)采集到的每路信號(hào)進(jìn)行一般的去除最大值、最小值和求平均值的軟件濾波；②用限幅濾波法抗干擾。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入信號(hào)常含有噪聲和干擾，干擾主要有傳導(dǎo)型和輻射型兩大類(lèi)：前者一般表現(xiàn)為干擾電流和電壓，后者表現(xiàn)為干擾電場(chǎng)和磁場(chǎng)，最終都形成為波形、幅度異常復(fù)雜的干大連海洋大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 15 擾電壓，疊加在地線、系統(tǒng)的信號(hào)線和微處理機(jī)的數(shù)據(jù)線、地址線、控制線上。按照采樣定理的規(guī)定，采樣頻率應(yīng)大于 4KHZ，為精確控制，將系統(tǒng)采樣頻率擴(kuò)大到原來(lái)的 ，達(dá)到 10KHZ，即系統(tǒng)A/D 轉(zhuǎn)換、控制算法、 PWM 調(diào)制均要求在 100μｓ以?xún)?nèi)完成。下面就介紹 DSP和單片機(jī)之間的接口技術(shù)。定時(shí)器 1中斷作為延時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)和刷新顯示計(jì)數(shù)及其它的計(jì)數(shù)。為了滿(mǎn)足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性需要，需由一時(shí)鐘電路給系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。 核心程序計(jì)算出控制量后進(jìn)行 PWM調(diào)制、功率驅(qū)動(dòng)后輸出到作動(dòng)器中。它分為 HPI8和 HPI16，分別針對(duì)具有 8 位和 16位數(shù)據(jù)線的單片機(jī)。而且 Intel通過(guò)授權(quán) 51內(nèi)核，出現(xiàn)很多第三方生產(chǎn)的 51系列產(chǎn)品。定時(shí)器 3中斷中進(jìn)行電壓、電流采樣和瞬時(shí)脫扣 處理，基于同樣的原因，采樣的數(shù)據(jù)處理應(yīng)該放在主程序里完成。主程序開(kāi)始上電初始化，配置 I/O 端口，式中，ｓ為相對(duì)位移ｕ－ｘ， s 和 s 分別為相對(duì)位移的一次微分和二次微分。系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)高效的鍵盤(pán)顯示管理芯片 BC7281，利用 3 個(gè)信號(hào)線便完成了主要的面板顯示和按鍵操作。若有故障，則需跳轉(zhuǎn)到各項(xiàng)故障處理子程序，此期間以查詢(xún)方式處理鍵盤(pán)程序，定時(shí)刷新顯示。兩值得的區(qū)別在于標(biāo)準(zhǔn)型只可以訪問(wèn)固定的地址空間，而增強(qiáng)型可以訪問(wèn)整個(gè)DSP的片內(nèi)存儲(chǔ)器。 這里單片機(jī)選擇的是 MCS51系列。為了防止中斷及顯示沖突，刷新顯示及延時(shí)程序放在主程序里完成。采用數(shù)碼管和LED 發(fā)光二極管循環(huán)顯示電路運(yùn)行參數(shù)及故障狀態(tài)下的故障電流和指示故障類(lèi)型。在使用 JTAG調(diào)試時(shí)，所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運(yùn)行。 DSP 系統(tǒng)作為從設(shè)備，完成采樣、計(jì)算等功能；單片機(jī)系統(tǒng)作為主設(shè)備，完成交互界面的控制。中斷服務(wù)程序主要包括各個(gè)定時(shí)器中斷和兩個(gè)外部中斷 INTINT2。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，用戶(hù)使用控制器面板上的鍵盤(pán)或者上位機(jī)和編程器的通訊可進(jìn)行定位顯示、電流整定值調(diào)整、延時(shí)脫扣時(shí)間調(diào)整、試驗(yàn)、存儲(chǔ)、復(fù)位等各項(xiàng)操作。 嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部有一個(gè)能獨(dú)立工作的時(shí)鐘發(fā)生器，在復(fù)位后被默認(rèn)為系統(tǒng)時(shí)鐘。 內(nèi)部的數(shù)字資源通過(guò)優(yōu)先權(quán)交叉開(kāi)關(guān)譯碼器分配 I/O口，可完全由用戶(hù)支配。直接取三相電流信障情況下，矢量和不等于零，取出此電流信號(hào)作為中線保護(hù)電流信號(hào)。系統(tǒng)具有幾種串行總線接口，通過(guò)交叉開(kāi)關(guān)可配置到端口，可方便地與上位機(jī)及編程器通訊。 F2407中集成了 32K 字的 FLASH ， EEPROM 和 RAM，由于控制算法的需要，本系統(tǒng)需擴(kuò)充外部 RAM。 TMS320LF2407是 TI公司專(zhuān)為實(shí)時(shí)控制而設(shè)計(jì)的高性能 16位定點(diǎn) DSP器件，指令周期為 33ns，其內(nèi)部集成了前端采樣 A/D轉(zhuǎn)換器和后端 PWM輸出硬件，在滿(mǎn)足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求的同時(shí)可簡(jiǎn)化硬件電路設(shè)計(jì)。如果 MCU的數(shù)據(jù)線和地址線沒(méi)有復(fù)用，則應(yīng)該接高電平。 DSP 芯片中的 HPI（主機(jī)接口）是為了滿(mǎn)足 DSP 與其它的微處理器接口而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。 DSP 系統(tǒng)作為從設(shè)備，完成采樣、計(jì)算等功能；單片 機(jī)系統(tǒng)作為主設(shè)備，完成交互界面的控制。中斷服務(wù)程序主要包括各個(gè)定時(shí)器中斷和兩個(gè)外部中斷 INTINT2。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，用戶(hù)使用控制器面板上的鍵盤(pán)或者上位機(jī)和編程器的通訊可進(jìn)行定位顯示、電流整定值調(diào)整、 延時(shí)脫扣時(shí)間調(diào)整、試驗(yàn)、存儲(chǔ)、復(fù)位等各項(xiàng)操作。嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部有一個(gè)能獨(dú)立工作的時(shí)鐘發(fā)生器，在復(fù)位后被默認(rèn)為系統(tǒng)時(shí)鐘。內(nèi)部的數(shù)字資源通過(guò)優(yōu)先權(quán)交叉開(kāi)關(guān)譯碼器分配 I/O口，可完全由用戶(hù)支配。直接取三相電流信障情況下，矢量和不等于零，取出此電流信號(hào)作為中線保護(hù)電流信號(hào)。電壓變換器的輸入由兩部分組成：一是速飽和電流互感器，在預(yù)先設(shè)定的電流范圍內(nèi)，供給控制器穩(wěn)定的工作電壓；二是輔助工作電源，在線路電流不足以提 供控制器工作電壓時(shí)給控制器供電。隔振對(duì)象通過(guò)彈性體與基礎(chǔ)相連接，基礎(chǔ)振動(dòng)（振幅為ｕ）通過(guò)彈性體（剛度為ｋ）傳遞到隔振對(duì)象 上，引起隔振對(duì)象振動(dòng)。新型智能控制器能將故障信息儲(chǔ)存，如故障類(lèi)型、故障電流值、動(dòng)作時(shí)間和故障時(shí)間等，有助于工作人員做出正確的分析和判斷，減少線路維修時(shí)間；能夠?qū)?gòu)成智能控制器的電子元件的工作狀態(tài)進(jìn)行自診斷，如觸頭磨損率、 CT斷線等，當(dāng)出現(xiàn)自診斷故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并使斷路器分?jǐn)?。智能型控制器是以微處理機(jī)為核心的控制器，其主要特點(diǎn)是在傳統(tǒng)的控制器基礎(chǔ)上充分應(yīng)用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信等新技術(shù)，具有較高的性能和可靠性。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教 師 ： 合作指導(dǎo)教 師 ： 專(zhuān)業(yè)名 稱(chēng) ： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 所在院 系 ： 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 年 6 月 2 目 錄 摘 要 ................................................................. I 第一章 前 言 ......................................................... 1 第二章 輸電線路運(yùn)行與維護(hù) ............................................. 2 第三章 故障分析與處理 ................................................. 3 第四章 變電站系統(tǒng)存在的問(wèn)題 ........................................... 5 電源設(shè)計(jì) .......................................................... 5 信號(hào)采集與處理單元 ................................................ 5 微處理器單元 ...................................................... 5 鍵盤(pán)顯示單元 ...................................................... 6 軟件的設(shè)計(jì) ........................................................ 6 第五章 軟硬件的抗干擾措施 ............................................. 19 硬件的抗干擾 ..................................................... 19 軟件的抗干擾 ..................................................... 19 結(jié)語(yǔ) .................................................................. 20 致 謝 ................................................................. 21 參考文獻(xiàn) .............................................................. 22 I 摘 要 為滿(mǎn)足供配電系統(tǒng)的要求研制一種在前人工作基礎(chǔ)上改進(jìn)的新型智能控制器，文中闡述了它的軟件和硬件設(shè)計(jì)，并簡(jiǎn)單介紹了軟件及硬件的抗干擾措施。智能型斷路器不僅具有傳統(tǒng)的過(guò)載、短路、瞬時(shí)脫扣等故障的保護(hù)功能，同時(shí)具有顯示、存儲(chǔ)、記憶