Realization of Distribution Network Feeder Terminal Unit based on Dual-DSP

This paper presents the design proposal of distribution network monitoring unit based on dual-DSP.A detailed description of the hardware structure about the device is introduced which including signal scheduling,SPI communication,the serial human-computer communication and network communication.Additionally,the paper describes the software process about the master and slave DSPs.Then the analog precision test and the protection response test are carried out.The result shows that the design proposal is correct.

配电网低压断路器智能监控技术的研究与应用

针对传统电磁低压断路器在测量监控、故障预警及组网通信等智能化功能方面的不足,导致断路器保护动作时间长、误动作及故障频率较高等问题,提出了一种基于DSP+ARM双核处理器的智能断路器监控方案。该方案在具备多种高精度短路、过载等保护功能的同时,可实现电网参数实时测量、断路器运行状态可视化监控及故障预警诊断,有效提高了低压断路器数字化及智能化水平。

基于DSP的电动拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统

以TMS320LF2407 DSP控制器为核心,采用三相不对称半桥功率转换模块,以mos管为主开关器件,利用光电传感器检测电机位置和电机相电流,设计了一套电动农用拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统。实验结果表明:所设计的开关磁阻电机双轮驱动系统可以实现电动农用拖拉机运行过程中的差速控制,且系统运行比较稳定,提高了电动农用拖拉机的行驶性能。

基于DSP的海上红外小目标检测系统设计

针对海天背景下红外小目标检测实时性低的问题,文中结合DSP硬件特征、算法需求和系统要求,提出一种以多核DSP为核心处理器的红外小目标检测系统实现方案。区别于常规的串行处理方式,该方案采用DSP双核流水处理的软件架构,将海天线检测算法和红外小目标检测算法分别运行在DSP的核1和核2,实现两套算法的并行处理;并通过核0主程序的调度实现海上红外小目标检测功能。在此基础上,采用查找表替代实时计算系数、优化计算过程最大化减少指令流水被打断、软硬件并行处理减少软件负载等方法对软件进行优化,提高软件效率。最后,在红外检测跟踪系统中对实时性和准确性进行应用验证。结果表明,所设计系统处理640×512的红外图像耗时小于25 ms,满足海上红外小目标实时检测的要求。

分布式光伏/储能一体化并网技术研究及开发

针对分布式光伏发电的快速发展,高渗透率光伏发电对电网的安全稳定运行带来的问题,对分布式光伏和储能联合的拓扑结构、工作原理、恒功率控制、电压/频率控制、直流电压控制算法、控制系统的硬件和软件设计进行了全面研究。为满足光伏/储能系统并网工作模式的要求,同时也满足离网工作模式的要求,采用了光储一体化的拓扑结构,并对系统的拓扑结构参数进行详细的计算。研制了一台50 k W的分布式光伏/储能一体化样机,搭建了多类型储能试验平台对样机的并网充放电、离网带载、并离网切换以及MPPT有效性进行功能测试,详细分析了试验测试数据,给出了稳态和暂态试验波形。研究结果表明,该光伏/储能一体化并网设备功能强大,动态响应快,离网带载能力强,具有很好的推广价值。

基于双DSP的实时高清H.264视频编码器实现

针对H.264标准的高清视频编码在实现时对硬件有较高要求,提出了一种使用双DSP处理的方案。针对双DSP执行时的并行性、协调性及通信的问题进行了详细讨论,提出了相应的解决方法。DSP芯片选用TI的TMS320C6455,双DSP间的数据通信采用串行RapidIO(SRIO)接口。实验结果表明,该方案对高清720p的处理时间在40ms以内,满足了对高清视频的实时处理要求。

基于双DSP结构的配电网静止同步补偿器设计

笔者设计了一种基于双DSP结构的三相四线制配电网静止同步补偿器(D-STATCOM),一个DSP负责采样、核心算法、SVPWM输出,另一个DSP负责外围监控与通讯,减小了处理器各自的负担,提高了实时响应速度。同时双DSP均具有保护功能,实现了保护功能的冗余设计,增加了设备运行的可靠性。通过dq变换,得到电网所需的无功电流,采用前馈解耦控制,实现了对无功电流的无稳态误差补偿;通过采样、三角波载波、PWM输出方式,实现了对零线电流的跟踪补偿。最后通过MATLAB仿真和50 kvar样机试验,得到了仿真和实验的数据及波形,验证了文中提出的基于双DSP结构的配电网静止同步补偿器设计的可行性,具有一定的实用价值。

基于双DSP与FPGA的飞机发电机控制器的设计

根据先进飞机对实时性和可靠性的要求,提出了一种基于定点+浮点双DSP的全数字式飞机发电机控制器设计方案;采用定点DSP TMS320F2812实现整个GCU的管理和通信功能,新型浮点型DSP TMS320F28335实现复杂的电压调节控制算法,采用FP-GA对状态和控制信号进行逻辑综合,共同完成GCU对飞机发电机的控制保护功能;同时采用嵌入式实时操作系统DSP/BIOS作为TMS320F2812管理软件的开发平台,进行实时多任务设计;该发电机控制器实时性好、可靠性高,还具有很好的扩展性。

100kVA三相四线系统用增强型SVG的研制

本文详细介绍了100kVA三相四线制系统用增强型SVG装置的研制和实验运行情况。文中首先简要分析了该装置的工作原理,然后介绍了装置所采用的四臂对形式的主电路拓扑结构和基于双DSP的数模混合控制的控制策略,最后给出了多种补偿功能实验和现场运行的结果。结果表明,本文所提出的装置采用TTA(基于时域变换)算法,不但具有良好的谐波补偿能力,并且还能补偿无功和抑制不平衡电流和中线电流。该装置运行稳定,补偿方式灵活,具有很高的现实意义。

基于双DSP的多电机协同控制系统

多电机协同控制系统中,为满足控制的高效性和实时性,提出使用双DSP并行处理器结构,采用双口RAM实现其数据高效传输。结合双口RAM技术特点,设计了双DSP硬件电路和软件流程。试验验证双DSP控制的四台电机协同特性好、运行稳定可靠。

基于双DSP的视觉跟踪控制系统设计

鉴于目前视觉跟踪系统实时性与抗干扰能力差以及控制周期长等问题,提出了一种基于TMS320DM642与TMS320F2812双DSP的视觉跟踪控制系统设计方案,并从工作原理、硬件以及软件3个方面详细介绍了系统的设计和实现方法。该设计方案通过采用六帧相邻图像差分相乘法以及DSP间的M cBSP通讯,提高了系统的实时性与抗干扰能力。实验完成了对动态背景下运动目标的检测并实现了云台摄像机对运动目标的跟踪控制,表明该系统具有实时监控与在复杂背景下实时跟踪运动目标的能力。

双数字信号处理器光电跟踪伺服控制系统的设计

为解决光电跟踪伺服系统中的计算资源不足的问题,分析了光电跟踪伺服系统跟踪回路的结构,设计了基于双数字信号处理器的数字伺服控制硬件平台,以完成光电跟踪系统的通信、扰动隔离以及目标跟踪等功能,介绍了其硬件与软件实现方法;对各DSP任务进行了合理规划,以McBSP接口作为双DSP的数据交换接口,保证了通讯的实时性。以方位轴跟踪回路为例,构建了脱靶量预测滤波算法,实现了等效复合控制。

基于DSP的电能质量监测系统设计

由于随着电力工业的发展,电力系统的可靠性和电能质量越来越多地受到广泛地关注,同时对电力参数的检测也提出了更高的要求;文章利用DSP控制器的精度高、运算能力强和集成硬件资源丰富等特点,设计了以TMS320LF2407A为核心的双DSP结构的电能质量监测系统;它与单个DSP系统相比,提高了监控系统的可靠性;文中给出了硬件电路设计,同时介绍了采用μC/OS-II实时操作系统和前后台系统相结合的软件设计方案,介绍了C语言和汇编语言混合编程设计的方法,实现了实时系统实时控制的要求。

基于双DSP的航空二次配电设备控制系统的设计与实现

通过说明二次配电设备(Secondary Power Distribution Assembly,SPDA)的设计方案,分析了其结构组成,给出了SPDA的功能描述,并从硬件、软件及其各组成子部件的设计、实现思想与方法以及支撑条件等方面解释了SPDA系统的设计思想;采用嵌入式实时操作系统DSP/BIOS作为TMS320F2812管理软件的开发平台,进行实时多任务设计;SPDA原理样机的分析及地面模拟实验表明,SPDA样机具有很高的实时性、可靠性、容错性及扩展性。

紫外电晕探测系统中双DSP通信协议设计

针对电晕探测及定位问题,介绍一种紫外电晕探测系统。为系统中图像处理板与控制板之间的信息交互设计了专用通信协议。借鉴网络协议中的分层思想,将此通信协议设计为三层:物理层、链路层和应用层,并详细讨论了各层的实现方法。经实际测试,协议的可靠性和维护性均达到预期效果。

基于双DSP的有源电力滤波器控制器的设计与实现

设计了以双数字信号处理器(DSP)为核心的有源电力滤波器的控制系统,满足有源电力滤波器(APF)加强功能化和智能化的设计要求,提高了控制器的实时性能和工作效率。首先详细分析了该控制器的硬件系统结构,以及主要硬件模块的设计过程;然后针对其中的锁相环模块、AD调理电路模块、模数转换模块、双口RAM模块及故障检测电路模块等进行深入分析,并对双DSP的主要程序流程设计进行了介绍;最后通过性能测试验证了所设计的控制器具有较高的精度。

DSP+FPGA折反射全景视频处理系统中双核高速数据通信

对于嵌入式折反射全景视频处理系统,由于计算量大,一般采用多处理器协同的结构,但在该结构下多个处理器之间需要进行高速的数据通信。该文提出一种基于DSP+FPGA架构的双核高速数据通信方法,该方法通过基于地址总线的控制指令编码解析方法协同双核工作,通过逆向波形分析和基于乒乓缓存的间接DMA通信方式,实现DSP与FPGA之间的双核DMA数据通信。实验结果表明,使用上述方法实现的DSP与FPGA之间数据通信速度高达585MBps。

基于双CPU的电能质量监测系统设计与实现

介绍了电能质量监测技术的最新发展趋势,并以其作为出发点构建了基于TI公司32位浮点DSP芯片TMS320VC33和ATm ega128L单片机的双CPU结构电能质量监测装置。实验证明该设计方案不仅成功地满足了系统的高运算量,高实时性的要求,而且系统的改进和升级方便,易于功能扩展。

高速实时系统数据采集与传输

数据采集实时型是控制系统的关键。如何更加有效地提高系统数据处理、传输、信号控制等方式的速度,从而达到快速处理的目的是亟待解决的问题。以高速采集捷联惯性导航数据和处理、计算为例,详细介绍了多个DSP芯片协同工作,采用双口RAM数据传输技术,数据读取采用FPGA可编程技术,满足了激光捷联惯性导航系统数据采集、传输、解算等处理的要求,实现了航向、横滚、俯仰、速度和位置坐标等导航数据的处理,输出数据更新频率高达500~1000Hz,从而改善了导航系统载体的姿态跟踪。

基于双口RAM的数据采集系统设计

文中主要介绍了油水两相管流测量装置中数据采集模块的设计。此模块由MSP430F149单片机和TMS320VC5402DSP芯片构成双处理器系统,由单片机负责数据采集及与上位机通信,DSP负责相关运算以测量混合流体轴向相关速度,利用双口RAM实现两种处理器之间的数据共享与通信;并采用16位并行引导方式实现了DSP芯片的程序上电自举加载。整个系统设计简明,对DSP结合单片机的双处理器系统设计有一定的借鉴意义。