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船舶电力推进系统谐波检测算法的研究与实现
| 论文题名： | 船舶电力推进系统谐波检测算法的研究与实现 |
| 关键词： | 船舶电力推进系统;谐波检测;Nuttall窗插值;傅里叶变换;数字信号处理器 |
| 摘要： | 船舶电力推进技术的广泛应用得益于电力电子及自动化技术的快速发展，但各种非线性电力电子器件的使用，给船舶电力推进系统带来了大量的谐波，导致电气设备过热，可靠性降低，严重时甚至影响船舶的安全航行，因此谐波问题亟待解决。准确地检测谐波是治理谐波的前提和依据，具有重要的意义。 傅里叶变换是经典的谐波分析方法，本文首先对基于快速傅里叶变换的谐波检测算法进行了深入的研究。快速傅里叶变换在运算量及运算速度上有着其他算法无法比拟的优势，但是在非同步采样时存在频谱泄漏和栅栏效应，并且传统快速傅里叶变换不能准确检测间谐波，常用的加窗插值算法计算量也较大。针对以上不足，本文提出四项Nuttall窗插值傅里叶变换方法。该方法具有谐波分析精度高且计算量小的优点，适于在工程实际中应用。其次本文设计了以DSP为核心的电能质量监测装置，详细介绍了硬件电路的功能及组成，核心处理器选用TI公司的TMS320F28335，可满足高速处理复杂算法的要求。采样芯片选用ADI公司的AD7606，可同时对8路通道进行高速采样。选用CCS3.3软件平台，采用模块化程序思想，通过C语言编程完成主程序及各子程序的编写，配合硬件平台能完成数据的采集处理，谐波含量的计算，基本电力参数的计算等功能。 在实验室条件下，完成了各硬件电路的测试，并成功将四项Nuttall窗插值傅里叶变换算法在电能质量监测装置硬件中实现。测试结果表明，整个系统能准确地测量各种工况下的电力参数及谐波和间谐波含量，并兼具实时性。 |
| 作者： | 刘辉 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 刘彦呈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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