基于ATMEGA16L并网装置的频率和相位角同步测算方法


若令 为采样周期, 为采样频率 , f为基波频率 , n为标 准基 周 期 内采 样 的 次 数 , 为 待求信号的周期 。可得 :
2 测频 方 法 的原 理 与误 差 分 析
现在单片机采用较为多的是多周期同步法, 其方法是 利用
两个计数器 , 在一定 的时间 内, 一个计数器计数被测信号 , 一
1 引 言
单片棚内爿晗 有
基于 C 0 S R s 算法的测频, 是—种线 插值算法, 设电压催号为
U() f =V i ( f +0) sn 2 t
令信号的标准基周期为 ,则 t 时刻前的一个周期为 U( —T) msn 2 : f f :V i [ nf( —T) +0】
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经 验 交 流
" ch i aJ m mun c i ns r e n c Co i at o
《自动 化 技 术 与 应 用 》2 0 0 7年 第 2 6卷 第 1 2期
基 于 A GA1 网装 置 的频 率 T E L并 M 6
和相 位 角 同步 测算 方 法
海 涛, 尚 磊 , 武 宁 , 丽敏 , 骆 陈 刘 霞
( 广西大学 电气工程学院 广西 南宁 5 00 ) 30 4
摘
要:并网装置就是在压差 、频差 、导前角满足条件的情况下 ,发 出合闸指令 ,使 发电机组平滑的并人到系统 电『 J “q ,其 中关键 J
( olg f lcr aE gn eig Gun i i fi NaNig5 0 0 , hn ) C l e Eetcl n ie r , a x v s e o i n Un e 哆, n n 3 0 4 C ia
Ab t a t Th c r o a i n i s al e t su e o r i g o o rs ti t h y t m l c rc ln t r . h s p p rp e e t s r c : e i o p r t n t l n o m n s d f rme g n fa p we e o t e s se e e ti a e wo k T i a e r s n s i n a me h d o y c r n g d me s r me to e fe u n y a d p a e b s d o t o fs n h o i e a u e n ft q e c n h s a e n ATM EGA 6 Ex e i n h wst a h s h r 1 L. p rme ts o h t i t
U f =V i ( , +0 () sn 2 f )
=
个计数器计数基本,g , f -这里的时间 不是一个固定值 , g 而是被
测信号的整周 期倍 。 其频率计 算公 式为 :
f : N b f b N : N b b T
V i ( f t 2 A t sn 2 o +  ̄ f +0)
准频率唐号翕准 色
故, 可以实现计蜘}i 耳望 勺 圣 制及数据借 匡 】 为 l 。
t 时刻前任意时刻 的瞬时值 :
u — ) s [ ft )日 ( = i2 ( t n ̄ — +】
AT G 6 ME A1L是一款性价 比较高的单片机 , 在并网装置的 频差测算上具有很高的稳定性和精度[。 2 1
收 日期:2 6 — 0 —0 2 0 8 2
其 中fI频 。 口=2 a t o 设 x f +0, ( 信号每周 采样 Ⅳ 对 f )
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《 动 技 与 用 20年 6 第1期 自 化 术 应 》07 第2卷 2
次产生采样序列 ) ,则:
经 验 交 流
T h c ec niaICOmm u ia ins nc tO
本文测算频率和频差主要就是依靠AT以 G 6 单片机的 lE A1L
n 7 : “f一 (— L) 【( 一Uf ) L一 " 【( ut n 】 “f (— 】 0 ) / )
而 f lo =/ 即为频率。当被测信号的标 准基周期与实际周期有 T
差异时, C o S 可用 R s加权平均算法计算信号周期偏差来加以校正。
基于傅立叶变换 的测频法 , 根据傅 氏滤波的原理 , 除电压 滤 信号 中的高次谐波 ,抽取其基波分量。设 电压信号
的 参 数 获取 都 来 自发 电机 组 和 系统 电网 的 电压 信 号 ,本 文 介绍 了 一种 基 于 ATGA1I的 频 率和 相 位 角 同步 f】 方法 ,经 ME 6 J l ! f 算
过实验证明这一 方法是切实可行的。 关键词:频率 ;相位角 ;单片机 ;计数器 【图分类号 :T 4 . f 1 M7 4 4 文献标识码 :B 文章编号 1 0—74 2 0 )1— 09 0 0 3 2 1(0 7 2 0 9 — 3
meh di r cia e sbl. to sp a tc l a i e f
Ke r s re u n y p a e a g e sg a — h p; o y wo d :f q e c ; h s n l ; i n lc i c mp t r c u t r u e ; o n e
Sy c r ng d Me u e n fh e u n ya d n h o ie s r me t ef q e c n ot r
P a e An l a e nA MEGA1 L h s ce B s dO T l 6
H A1'a , H ANG i LUO u n n , ro S Le, W - i g CH EN - i , U a Lim n LI Xi
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基于ATM_EG_A16A的远程联动控制系统原理设计

基于ATM_EG_A16A的远程联动控制系统原理设计

基于ATMEGA16A的远程联动控制系统原理设计*The principle design of remote linkage control system based on ATMEGA16A周 刚,胡海平 (国网嘉兴供电公司,浙江 嘉兴 314000)摘 要:为了解决各类工作过程中,涉及到两端有相互关联的工作的状态下,需要彼此配合工作,一端工作可能会影响到另一端,或者一端工作进度及情况需要告知另一端,需要远程联动,确保各项工作安全、有序、高效进行。

本文提出了基于ATMEGA16A的远程联动控制系统,通过无线传输方式,将一端的信息反馈给另一端,由另一端进行监护和反馈,确保两端联动。

关键词:运程联动;ATMEGA16A;安全0 引言在日常的工作中,经常碰到有多个点作业的情况,或者同一个工作的工作地点超过两个,或有2个及以上不同的工作单位在一起工作,不同工作点之间还需要相互配合或者某个作业点会影响到其他作业点的安全。

上述工作过程中,我们不仅需要对各个工作地点进行安全监护,而且因为存在可能需要相互协作的情况,需要跨工作点进行安全监护。

传统的工作中,工作的相互协调更多的主要使用对讲机和手机,同时,交流中人主观因素,失误也在所难免,有些工作场所,可能是学校、医院、商场、小区等,人员繁多、情况复杂。

若其中1个工作作业点负责安全措施看护的工作人员稍有分心、出现意外或违规、失职等,当缺乏安全和保护意识的外来人员突然误入安全区,甚至误碰运行设备时,后果将不堪想象。

1 系统设计为了解决上述工作中存在的安全隐患,以及进一步提高工作效率,本文提出了基于ATMEGA16A的远程联动控制系统。

系统主要由三部分组成,从左至右3个虚框内分别为信息收发控制单元、信息收发处理单元、信息感应告警单元,具体系统框图如图1所示。

信息收发控制单元主要由CPU处理模块、无线射频模块、视频无线接收显示模块以及输出控制组成。

一旦工作启动时,该单元立即向信息收发处理单元发送警告,通知对侧做好相应的安全措施,确保人员不误入危险区域。

基于Atmega16的配电网运行参数测量系统

基于Atmega16的配电网运行参数测量系统

基于Atmega16的配电网运行参数测量系统
王帆;张忠会
【期刊名称】《微处理机》
【年(卷),期】2008(029)001
【摘要】基于ATMEL公司的新型单片机Atmega16,利用其强大的数据处理能力和丰富的外设,设计了一种实用型的配电网运行参数测量系统.本系统实时测量配电网电压、电流、功率、功率因数等运行参数,为监测和分析配电网运行情况提供基本数据.此外,本系统可以通过RS-232接口与上位机通信,作为配电自动化系统中简单的RTU装置.
【总页数】4页(P124-126,130)
【作者】王帆;张忠会
【作者单位】南昌大学,南昌,330031;南昌大学,南昌,330031
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.配电网运行参数测量系统的设计与实现 [J], 蔡婷婷;王帅;王岩
2.配电网运行参数测量系统的设计与实现 [J], 蔡婷婷;王帅;王岩
3.基于ATmega16可编程增益的模拟信号测量系统 [J], 耿进飞;左慢慢;陆静
4.基于C8051F020和Atmega16的无线温度测量系统设计 [J], 安鹏;赵明英;柴苗;赵曙光
5.基于ATmega16的数字光栅位移测量系统 [J], 周洋;齐树毅;丁进军
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两种简单实用的电网频率实时测量方法

两种简单实用的电网频率实时测量方法
率的实时性191。 为了提高电网频率测量的实时性,考虑系统频
率变化趋势已知和未知两种情况,本文在此分别提 出了2种不同的频率实时测量方法。
1 系统频率变化趋势已知情况下频 率测量方法
实际测量表明,电网频率,的变化频率约为凡=
2.08 Hz。不失一般性。这里假设电网电压信号的频
率按式(1)变化。
f=50+o.2 sin(2"trfj)
(1)
设在k一3、后一2、k—l、蠡时刻的频率瞬时采样值分
别为
万方数据
林的方等:两种简单实用的电网频率实时测量方法
V01.25 No.4
fi_3=50+O.2sin(27rfj-6wfo,Ts)
石_2=50+0.2sin(2,rrfj-4"trfJs)
丘一l=50+0.2sin(27rfj-2'rrf,Ys)
口I=2.424 958 660 585 l 16 5xl旷
a2=1.212 479 330 292 558 3x10r5 6l-一1.990 127 006 413 220 6 b2=0.990 175 505 586 432 3
将式(5)的计算结果经低通滤波器滤波后得到
^,代入式(1)得
f=50+o.2sin(2q0)
万方数据
第25卷第4期
电网与清洁能源
39
哈、/(讹))2+(吉旦铲)2
(12)
根据式(12)可得实时的测量电压幅值。 取尼次、尼一1次采样值计算频率如下:
鲻墨如(垒二11=些二垡巡丝二!):
U:
cos(ktoTs)cos[(k-1油Ts]-sin(ktoTs)sin[(k-1Ⅻ瑚=
COS(‘Ors)
坼葡aoa两rzia营2其中低通滤波器的系数为ao12124793302925583x10巧口i2424958660585l165xl旷a212124793302925583x10r56l一19901270064132206b209901755055864323将式5的计算结果经低通滤波器滤波后得到f50o2sin2q0根据上面的滤波器系数可知该滤波器的数据窗长度分子阶数分母阶数为6当采样率为9000ilz时可知该滤波器的群延时为0666ms所需的数据窗长度比基于傅氏算法的频率测量算法递推最小二乘法基于等比原理频率测量算法以及平滑加权相位差分法等测频算法所需的数据窗长度要小得多因此实时性有了很大的提高

基于准同步窗的相位差法实现电网频率的高精度测量

基于准同步窗的相位差法实现电网频率的高精度测量

L ∑P F, = — ∑p F… 2 = — i 2— — ・ F : — ; F一 :;— 。 一 ・ —— i 一 ∑p 。 ; ∑p 。 i ∑p i
≠1』) 丽 』x 丽 fx 1 f (≠ x d (
34 广东科技21. 第1期 02 . 7 9
今:
F仅 ) (≠
B 2 △ +
j ) (d F仪
本文介绍 的基于准 同步 窗的相位差法 是对采样 数据准 同 步化后用 D r 变换后频域进行分析处理 , F r 以计 算出频率 。该方 法 的采 样方法是等 间隔采样 , 无需与 电网频 率同步 , 对信号过 零 点附近 的畸变不敏感 , 通过数据处理 中增加迭代次数来达 到 高精度测量。本文着重 讨论基于准同步窗的相位差法的算法实
了该方法在 宽范 围内仍具有很高的测量精度 。 该方法采样无需与信号周期完全 同步 , 采用纯软件 算法实现 , 降低硬件复杂度和成本, 具
有 重 要 的实 际工 程 意 义 。
关键 词 : 同步 ; 准 频率测量; 相位 差; 高精度
1 引 言
电 网频 率 是 电力 系 统 运 行 中 的一 个 重 要 参 数 , 供 电质 量 是
现。
fp 1 』 ) ( F【[ ) = (0 0 d
经 过 多 次 递 推 后 可得 到 :
F n) ( =
可 以证 明: 1 () _ i m 仪 -
』 Ix) F( ( l ) _d l
2 测 量 原 理
21 准 同步 采样 .
准同步采样法是在 同步采样法 的基础上发展 出来 的, 是一 种 比同步采样更灵活 、 更准确 、 更可靠 的采样测量方法 。准同步 采 样 最 显 著 的特 点 是 其 采 样 周 期 不 要 求 与信 号周 期严 格 同 步 ,

基于ATmega16L的净水机控制系统的设计

基于ATmega16L的净水机控制系统的设计
应 的 标 准 在 不 断 提 高 。 由 于 工 业 废 水 和 生 活 污 水 等 水 但
传 [ 鞣 感= r =: 二 j
器 【 ; i
—
j 消 \毒 /菌 J 1 杀
数 字 一 量 输
体 排 放 量 的 不 断 增 加 , 使 水 源 污 染 日益 加 剧 。人 类 经 致
历 了 由 最 初 的 简 单 的沉 淀 净 水 到 传 统 的 煮 沸 处 理 , 展 发
到 现 在 的深 度 净 化 饮 用 水 。 决 饮 用 水 污 染 问 题 有 两 条 解
途径 : 是通 过保护 饮用 水水 源 , 用 优质 饮用水 水 源 ; 一 选
二 是 强 化 饮 用 水 处 理 工 艺 。在 发 达 国 家 饮 用 水 净 化 处 理
Ab t c : T i a e n rd c s n w e i n u o t p r e c nr l y tm.T e r ce p o i e h d sg t o g t n sr t a hs p p r i t u e a e d sg a t ma i u i r o t s s o c i f o e h a t l r vd s t e e in h u h s a d i s h me f r h s k y a t u h s h t mp rt r c nr l te n l g u n i i p t t e wi h u ni o t u , t e aa c e s o t e e e p rs s c a t e e ea u e o t , h a a o q a t y n u , h s t q a t y u p t h d t o t c t p e ev d a d t e d t ci n o tr lv 1 h o r s o d n ad a e cr u t d a r m n h i o t r o h r a e p o i e . r s r e n h e e t f wae e e .T e c re p n i g h r w r i i i ga a d t e man s f o c wa e f w c a t r r vd d l At t e s me t h a i , i h s r aie u o t r n o u i e .At l s , te e p rme tl r s l o r t tp n iae h n t me t r n me t a e l d a t ma i u f p r r z c i f a t h x e i n a e u t f p oo y e i d c ts t e i s u n r u s b y a d r l by a d t e p r e a e e te n t n l s n a d o r kn tr t l n ei l n h u i d w t r me t h a i a t d r s f r d i i g wae . a a i f o a n

基于ATMEGA16L的电动语音型滑板车教学设计

基于ATMEGA16L的电动语音型滑板车教学设计

目前市场上的大功率 MOS 管非常多,本设计选用 IRFB3607 N MOSFET,它的驱动电流最高可达到 80A,内阻仅为 7.4 毫欧。 通过占空比的变化ห้องสมุดไป่ตู้现电机调速。
3. 摇杆电位器。摇杆电位器,包括设置于机壳内的一摇柄 底座,该摇柄底座中心位置设有一内弧形凸起。一尾端设有夹 头的塑胶盘,所述夹头夹置于摇柄底座的内弧形凸起;还包括 一架设于机壳两侧壁上的下摇臂,该下摇臂的一端穿出机壳。 一铁质摇柄的自由端穿出机壳的摇柄活动孔,该摇柄的固定端 贯穿并固定连接下摇臂后插置于塑胶盘上。
此新型智能电动滑板相比其他代步工具,有明显的优势: 灵活,轻巧,智能,易携带,创新性高,结构新颖,可直接在 人行道上安全行驶,也可手提过斑马线,绝对不影响交通安全。
一、硬件设计
主控电路板与摇杆电路板均以 AVR ATMEGA16L 单片机为 核心,并与 STC89LE52RC 单片机进行双机通讯确保系统运行效 率,嵌入式系统使他更为智能。ATMEGA16L 主控系统、电机 驱动系统、电子刹车系统、超声波与红外检测系统、无线数据 传输系统、语音识别与交互系统、STC89LE52RC 副控系统、功 放系统、电压检测与显示系统,这几部分组成。系统总体框图 如图 1 所示。
4. NRF24L01 2.4GHZ 双通道无线收发。NRF24L01 是一款 工作在 2.4-2.5GHz 世界通用 ISM 频段的单片收发芯片,无线收 发器包括:频率发生器、 增强型 ShockBurstTM 模式控制器、功 率放大器、晶体放大器 、制器、解调器、输出功率频道选择和 协议的设置可以通过 SPI 接口进行设置极低的电流消耗,当工 作在发射模式下发射功率为 6dBm 时电流消耗为 9.0mA 接受模 式为 12.3mA 掉电模式和待机模式下电流消耗模式更低。全球 开放 ISM 频段,最大 0dBm 发射功率,免许可证使用。支持六 路通道的数据接收。

基于Atmega16L的无刷同步电机转子绕组接地检测系统

2 0在 01
仪 表 技 术 与 传 感 器
I sr m e Te h qu a d S ns r n tu nt c ni e n e o
2 0 01 No. 0 1
第1 0期
基 于 At g l L的无刷 同步 电机转 子 绕组 接 地检 测 系统 mea 6
高仕 红 , 黄 勇 , 陈功 贵
wi o td a r a o ee t n n n e sb et x i t n v la e ee S f a e a d h r wae o r u d n ee t n s se wa t u e d a e fd tci ,a d is n i l o e ct i otg , t . ot r n a d r fg o n i g d tc i y tm s h o ao w o d s n d,a d i ai i ai ae y smu ain a d e p r n .I d i o ei e g n t v l t i v l t d b i l t n x e i s dys d o me t n a d t n,n s p r t n d rn u si gwi h r cr u t i o mio e ai u g b rt t s o t i i o i n h c o r s p o e y s lt n r s l ,whc h wsi ih r l b l y fg i i r v d b i ai e u t d mu o s ih s o t h g ei i t . s a i Ke r s r s ls y c r n u lcrc lma h n rt rw n i g; o n i gd tc in;o t a e a d h r wae s se y wo d :b u h e s s n h o o s ee t a c ie;oo i d n g u d n ee t i r o s f r n a d r y tm w

基于ATmega16L单片机的矿用甲烷和温度监测仪设计


m e g a l 6 L单 片机 为核 心的监测仪设计方案 。监测仪采 用红外 甲烷传 感器和单 总线数 字式温度 D S 1 8 B 1 0传感 器分别对 甲
烷 浓 度 和 温度 进 行 准 确 测 量 , 实 现 了对 采 煤 层 多点 温 度 的精 确 采 集 , 将 采 集 的 甲烷 浓 度 和 温 度 数 据 发 送 至 地 面 集 中监 控
t e mp e r a t u r e r e s p e c t i v e l y , i t a c h i e v e d mu l t i — p o i n t t e mp e r a t u r e me a s u r i n g i n mi n i n g c o l a s e a ms , t h e a c q u i s i t i o n d a t a o f C H4 c o n c e n -
Ab s t r a c t : Ai mi n g a t t h e r e q u i r e me n t o f h i g h — a c c u r a c y mo n i t o r i n g a n d s y n c h r o n o u s a c q u i s i t i o n o f me t h a n e c o n c e n t r a t i o n a n d t e mp e r a t u r e i n a t r o c i o u s c o a l mi n e e n v i r o n me n t , a mi n e — u s e d mo n i t o r i n g i n s t r u me n t w a s p r o p o s e d b a s e d o n t h e At me g a l 6 L s i n g l e — c h i p . T h e s y s t e m t o o k i n f r a r e d me t h ne a d e t e c t o r a n d d i g i t l a t e mp e r a t u r e s e n s o r DS 1 8 B 2 0 t o d e t e c t t h e me t h ne a c o n c e n t r a t i o n a n d

基于ECOG1K自准同期并网装置的频率和相位角测算的研究

基于eCOG 1 k自准同期并网装置的频率和相位角测算的研究海涛,尚磊,骆武宁,陈丽敏(广西大学电气工程学院,广西南宁530004)摘要:在电力系统中,发电机的并网操作是电厂的一项重要操作。

在并网条件允许的条件下,自准周期并网装置在合闸导前时间到来时,发出并网指令,使电机组平稳的并入系统电网中,采用eCOG1k单片机完全可以满足并网装置控制的要求,并快速、可靠的获取所需要的参数信息。

经过实验,这些方法是切实可行的。

关键词:频率测量;相位角测量;单片机;计数器;并网装置中图分类号:TM933;TP368.1 文献标识码:BThe research of the incorporation installment frequencyand phase synchronal surveyed based on eCOG1 kHAI Tao,SHANG Lei,LUO Wu—ning,CHEN Li—min (College of Electrical Engineering,Guangxi University,NanNing 530004,China)Abstract:Network—joining is one of the important manipulation procedures in power plants.In the condition of the in—corporation installment allowed,when the advanced insertion time of closing resist0r is coming,gives the command,lets the power grid merge int0 the power system smoothly.W ith the eCOG1 k singlechip it completely meets demand of the incorporation installment,gained the parameter information fasfly and reliably.The experiment proved this method was practical feasible.Key words:frequency measuring;phase angle measuring;signal—chip;counter;incorporation installment在科学技术和工程的各个领域,频率测量是一种基本测量,许多参数的测量都可以转换成频率量来进行测量和处理。

基于Atmega16垂直轴风力发电机电压控制系统设计

21新能源产业基于Atmega16垂直轴风力发电机电压控制系统设计任雁 李建朝 杨宗霄河南科技大学机电工程学院摘 要:本文介绍了基于Atmega16的电压控制系统设计,该控制系统主要用于同轴型直驱式永磁风力发电机的电压控 制,该设计主要分为主电路和控制电路。

其中主电路包括:采用二极管和滤波电容组成的整流滤波电路,采 用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关功率管的稳压电路,以及蓄电池充电电路。

控制电路采用ATMEGA16单片机 经过软件编程生成PWM波,作为IGBT驱动电路的输入信号,从而对IGBT的导通关断进行控制,稳定风力发电 机的输出电压。

同时,在PWM脉宽调制的过程中加入软开关技术, 提高了IGBT的频率,减小了损耗。

关键词:垂直轴风力发电;PWM脉宽调制;IGBT开关功率管;ATMEGA16单片机;软开关技术 0 概述 风能作为一种清洁的可再生能源,是新能源开发中重要的项目。

风力发电的基本原理是空气流动的动能作用在叶轮上,将动能转换成机械能, 从而推动叶轮旋转,通过叶轮旋转带动发电机产生电能。

垂直轴风力发电机采用叶轮通过转轴直接连接与发电机转子的连接方式,不需要迎风调节系统,可以接受360度方位中任何方向来风,主轴永远向设计方向转动,提高了风能的利用率,且结构简单、体积小、成本低、并便于维护。

然而风力并不稳定,即单位时间内通过叶轮的风量并不恒定,造成叶轮转速变化较大,也就无法保证风力发电机的稳定运行,其输出的电压、频率都有较大变化难以使用。

为了使风力发电系统输出的电能能够应用,需要采用一定的控制系统对风力发电机输出电压和频率进行控制。

本设计是针对同轴型直驱式永磁风力发电机(已获专利,专利申请号:200810049517)的电压控制系统。

其核心是利用单片机的计算和控制能力对采样数据进行各种计算,从而排除和减少由于骚扰信号和模拟电路引起的误差,大大提高了输出电压的稳定性,降低了对模拟电路的要求。

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