基于ARM7的电网谐波测量系统软件设计论文
本科毕业设计(论文)
题目：基于ARM7的电网谐波测量系统
软件设计
院、系：电子信息工程学院
学科专业：自动化
学生：
学号：
指导教师：
2011年 6月
基于ARM7的电网谐波测量系统软件设计
摘要
电力电子装置谐波是公用电网中最主要的谐波源，近年来随着电力电子设备的应用日益广泛，电网中的谐波污染越来越严重，这种谐波污染对各种电力设备、通信设备及线路都会产生有害的影响，严重时不仅会损坏设备，甚至会造成电力系统事故，直接影响安全生产与生活的正常运行。因此，对电网谐波进行监测与研究是限制、消除谐波危害的前提，也是保证供电系统安全经济运行及保证设备和人身安全的迫切需要。但是很长一段时间以来，对设备安全稳定运行的重视仅仅停留在设备本身质量的提高上，而电能质量对仪器、设备安全稳定运行的影响则长期得不到重视。在这种情况下，必须对电能质量进行实时监测，本文将讨论电网谐波测量系统的软件设计。
在参阅大量技术文献的基础上，然后根据技术指标要求，设计并编写了系统相应的数据处理软件。系统的核心--微处理器是选用基于ARM7的LPC2132处理器，通过对电压和电流的采样数据分析计算和所得出影响电网的各次谐波电压和电流的值，各次谐波含有率、谐波畸变率等参数。根据系统的功能要求，对系统各个模块进行设计，通过数据采集将电网电量数据输入系统，在处理器中完成数据倒序处理和快速傅立叶变换等相关的运算处理工作，实现谐波的准确检测。
最后经过样机测试证明，本文设计的电网谐波检测与分析系统能够准确、可靠的实现谐波含量的检测与分析。
关键词：ARM7微处理器；谐波监测；FFT
Abstract
Power electronic device is the most common source of harmonic in power grid.Inrecent years,because of rapid growth of power and electronic device,harmonic pollution in power system becomes more and more serious.It can produce harmful affection to all kinds of power device,communication equipment and wiring,even generate accident of power system so that directly affect safety production and normal running of lives.As a consequence,monitoring and studying power network harmonic is not only a premise to confine and eliminate harmonic,but also a urgently demand to assure power supply system and other apparatus to run economically and safely. Howerver,people only pay more attention to improving these apparatus’quality to realize that goal,ignoring the affe ct of electric power quality on apparatus’safe and stable operation.In this case,it is necessary to monitor power quality in real-time.This paper will discuss the harmonic wave in the power grid measurement system software design.
Referring to a great deal of literature，Then according to these specifications, The system design and to produce corresponding data processing software .As the core of the system--microprocessor using LPC2103,which is based on ARM7.By sampling voltage and current ofthe power system,the device can analyze the amplitude and phase of all timesharmonics,the harmonic ratio and total harmonic distortion in power system.According to the system's function requirement, design of system modules Through the data acquisition will power grid power data input system processor, in reverse chronological order processing and complete data fast Fourier transform and other related operation to handle the job, Realize the harmonics accurately detection.
Finally,through the test of sample machine,the harmonic detecting and analysis system which designed in this article can achieve harmonic content of the detection and analysis exactly and reliably.
Keywords:ARM7 microprocessor;harmonic detecting；FFT
目录中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1谐波的研究现状和研究意义
1.2电网谐波的相关概述
1.2.1谐波的产生
1.2.2谐波的危害
1.3本课题的研究任务
2 电网谐波检测方法及分析原理
2.1谐波的基本概念
2.2谐波测量算法
2.2.1 傅立叶变换
2.2.2离散傅立叶变换(DFT)
2.2.3快速傅立叶变换(FFT)
2.3本章小结
第三章系统软件设计
3.1 ADS1.2集成开发环境简介
3.1.1 ARM ADS的组成
3.1.2 CodeWarriorIDE简介
3.1.3AXD调试器简介
4.2系统软件设计
4.2.1 主程序设计
4.2.2数据采集模块软件设计
4.2.3数据处理模块的软件设计
4.2.4实时时钟读取和数据存储模块
4.2.5按键与液晶显示模块
4.3本章小结
第四章结论
第一章绪论
在电力系统中，正常的电压和电流波形应当是工频下的正弦波，但是实际的波形总有不同程度的畸变，尤其是近年来，配电网中换流器、变频调速、电弧炉、电气化铁路、家用电子设备以及各种电力电子设备不断增加，这些负荷的用电特性(非线性、冲击性和不对称性)使电力系统中的电压和电流波形发生严重的畸变，这就是通常讲的电力谐波。在公用电网中，谐波使供电和用电设备过热、电能损耗增加，影响它们的正常运行，轻则降低设备的使用寿命和系统的功率因数，重则会导致短路和对谐波敏感的继电保护等设备误动作，甚至烧毁元器件、电机或变压器。因此，对于电力谐波的检测己日益成为人们关注的问题。
1.1谐波的研究现状和研究意义
电力系统谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。
到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分的关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
因此，不论从保证电力系统的安全经济运行或是从保证用户设备和人身的安全来看，对谐波污染造成的危害影响都应加以研究、分析。电力系统中谐波的实际测量结果是谐波问题研究的主要依据，也常常是分析问题的出发点。制定限制谐波的标准是解决电力系统谐波危害和影响的重要措施。世界上许多的国家都已制订了限制谐波的国家标准或全国性规定。我国也先后于1984年和1993年分别制定了限制谐波的规定和国家标准。在国际上，各个国际组织，如国际电气电子工程师协会（IEEE）、国际电工委员会（IEC）和国际大电网会议（CIGRE）也纷纷推出了各自建议的谐波标准，其中较有影响的是IEEE519-1992和IEC555-2。前者是修订后第二次发表，后者是正在修订之中。今年来，国际上有关谐波的研究十分活跃，每年都有大量的论文发表。这一方面说明了这一研究的重要性，另一方面也预示这一领域的研究将取得重大突破。
由于现代工商业及居民用户的用电设备对供电质量的要求越来越高，因此，电力谐波抑制及补偿装置的研制已势在必行。这些装置到底需要进行怎么样的补偿配置，以及需要达到何种补偿效果都是以电力谐波分析得到的结果为依据的。
对于电力系统这个环境来说，无谐波是“绿色”的主要标志之一。目前，
对地球的环境保护已成为全人类的共识，对电力系统谐波污染的治理已成为亟待解决的问题。
1.2电网谐波的相关概述
1．2.1谐波的产生
通常认为，谐波是一个周期性的正弦波分量，其频率为基波的整数倍，因此有人把谐波也称为高次谐波。实际上，“谐波”这一术语已经包含了频率高于基波频率的意思，因此加上“高次”两字是多余的。在有的文献中，称谐波中频率较高者为高次谐波，频率较低者为低次谐波。此外，实际电网中有时也存在一些频率不是基波频率整数倍的正弦分量，称为分数次谐波或间谐波，低于工频的间谐波称为次谐波。
在电力电子装置大量应用之前，变压器是主要的谐波源，随着电力电子装置应用的日益广泛，它们代替了变压器成为了最大的谐波源。而在电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。常用的整流电路几乎都是采用晶闸管相控整流电路或者二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式整流电路居多。直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是严重的谐波污染源。另外，采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子也会在输入侧产生大量的谐波电流。
1.2.2谐波的危害
谐波的危害十分严重，谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波还会引起继电保护和自动自动装置误动作，是电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。谐波研究的意义还在于其对电力电子技术自身发展的影响。电力电子技术是未来科学技术发展的重要支柱。然而，电力电子装置所产生的谐波污染已经成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍，它迫使电力电子领域的研究人员必须对谐波问题进行更为有效的研究。
综上所述，谐波污染对电力系统的危害归纳起来主要有：
1、使供电线路和用电设备的热损耗增加，主要表现在：
(1)、谐波对线路的影响
对供电线路来说，由于集肤效应和邻近效应，线路电阻随着频率的增加会很快增加，在线路中会有很大的电能浪费。另外，在电力系统中，由于中性线电流都很小，所以其线径一般都很细，当大量的谐波电流流过中性线时，会在其上产生大量的热量，不仅会破坏绝缘，严重时还会造成短路，甚至引起火灾。
(2)、对电力变压器的影响
谐波的存在增加了电力变压器的磁滞损耗及铜损，对带有不对称负荷的变压器来说，会大大增加励磁电流的谐波分量。
(3)、对电力电容器的影响
由于电容器对谐波的阻抗很小，谐波电流叠加到基波电流，会使电力电容器中流过的电流有很大的增加，使电力电容器的温度升高，引起电容器过负荷甚至爆炸。同时，谐波还可能与电容器一起在电网中形成谐振，又施加到电网中。
(4)、对电机的影响
谐波会使电机的附加损耗增加，也会产生机械振动，甚至引起谐波过电压，使得电机绝缘损坏。
2、对继电保护和自动装置的影响
对于电磁式继电器来说，电力谐波常会引起继电保护以及自动装置的误动作或拒动，造成整个保护系统的可靠性降低，容易引起系统故障或使系统故障扩大。
3、对通信线路产生干扰
在电力线路上流过幅度较大的奇次低频谐波电流时，通过电磁耦合，会在邻近电力线路的通信线路中产生干扰电压。干扰通信线路的正常工作，使通话清晰度降低，甚至会引起通信线路的破坏。
4、对用电设备的影响
电力谐波会使电视机、计算机的现实亮度发生波动，图像或图形发生畸变，甚至会使机器内部元件损坏，导致机器无法使用或系统无法运行。
5、对产品质量的影响
当一定频率的谐波对用电设备有影响时，会使设备工作不稳定，导致产品质量下降。严重时会产生批次性产品报废。
6、谐波对计量仪表的影响
谐波的存在会使计量仪表的指示产生误差，甚至会导致计量设备无法工作。为了电力系统及其用电设备安全经济运行，国际电工组织规定了谐波标准，我国也制定了相应的国家谐波标准。它包括限制电力系统产生和控制谐波含量的各种标准和规定。
1.3本课题的研究任务
本课题研究以ARM7核的LPC单片机为核心的电网谐波实时测量系统的软件设计。测量系统以LPC单片机为主芯片，扩展外围功能电路模块，可以完成对三相电压电流谐波等参数的实时监测，同时可实现监测数据的统计存储、通信、人机交互等功能。重点研究该测量系统的工作原理和软件结构，以及谐波分析的相关算法。
设计的基本要求
（1）研究谐波实时测量方法，理解谐波检测分析的工作原理，明确谐波检测分析系统工作的功能需求。；
（2）根据系统的功能需求确定设计方案，做出信号采集及处理等程序流程图；（3）以ARM为核心，构建嵌入式开发平台，将CPU和实序列FFT算法相结合编写谐波的测量与分析实现的各模块软件。
（4）编写各个模块的程序并调试系统各部分软件，检验系统检测分析效果
第二章电网谐波检测方法及分析原理
2.1谐波的基本概念
在供电系统中，通常总是希望交流电压和交流电流呈正弦波形，正弦电压可以表示为：
u（t）=（ωt+α） (2-1) 式中：U-----电压有效值；
α-----初相角；
ω-----角频率，ω=2πf=2π/T；
f-----频率；
T-----周期。
正弦电压施加在线性无源元件电阻、电感和电容上，其电流和电压分别为比例、积分和微分的关系，仍为同频率的正弦波。但当正弦电压施加在非线性电路上时，电流就变为非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变为非正弦波。当然，非正弦电压施加在线性电路上时，电流也是非正弦波。
对于周期为2 /ω的非正弦电压u(ωt)，一般满足狄里赫利条件，可分解为式(2-10)或式(2-11)形式的傅里叶级数，在这里频率为1/T的分量称为基波，频率为大于1整数倍基波频率的分量称为谐波，谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比。以上公式及定义均以非正弦电压为例，对于非正弦电
流的情况也完全适用，把式中的u(ωt)转成i(ωt)即可。
n 次谐波电压含有率以HR n U (Harmonic Ratio n U )表示。
HR n U =n U / 1U ?100﹪ (2-2)
式中：n U -----第n 次谐波电压有效值(均方根值)；
1U -----基波电压有效值。
n 次谐波电流含有率以HR n I (Harmonic Ratio n I )表示。
HR n I =n I /1I ?100﹪ (2-3)
式中：n I -----第n 次谐波电压有效值(均方根值)；
1I -----基波电压有效值。
谐波电压含量H U 和谐波电流含量H I 分别定义为：
H
U
H I
（2-5）
电压谐波总畸变率TH u D (total harmonic distortion)和电流谐波
总畸变率TH i D 分别定义为：
TH u D =H U /1U ?100﹪ (2-6) TH i D =n I /1I ?100﹪ (2-7)
以上介绍了谐波及与谐波有关的概念。可以看出，谐波是一个周期电气量中频率大于1整数倍基波频率的正弦波分量。由于谐波频率高于基波频率，有人把谐波也称为高次谐波。实际上，“谐波”这一术语已经包含了频率高于基波频率的意思。谐波次数n 必须是大于1的正整数，n 为非整数时的正弦波分量不能称为谐波。当n 为非整数的正弦波分量出现时，被分析的电气量已不是周期为T 的电气量了。 2.2谐波测量算法
电力系统谐波测量仪，就是要在畸变的波形中分析出各次谐波(含直流和基波分量)的幅值和初相位的大小。畸变波形的频域分析，通常所用的数学方法是傅立叶级数展开法，目前国内外的谐波分析仪，均采用傅立叶算法。 2.2.1傅立叶变换
傅里叶算法的基本思想源于傅里叶级数。一个非正弦的时间周期波形，如电压、电流等，可用对于时间t 的周期函数表示为：
f(t)=f(t+kT)(k=0，1，2.........) (2-8) 式中：T-----周期函数以时间表示的周期，单位为s 。
该周期函数变化的频率为f=1 /T ，角频率为ω=2πf=2πT,令时间轴及角度θ=ωt ，周期函数可表示成为：
T
f t cosn tdt ω?
（）T
f t sinn tdt
ω?
（）T
f t dt ?
（）
f(ωt)=f(ωt+k r θ)(k=0,1,2.........) (2-9) 式中：r θ-----以角度表示的周期，单位rad ，r θ=ωT=2π。
用傅立叶级数的方法可把上面周期函数分解成基波和无数高次谐波之和的三角级数: x(t)= (2-10)
也可将式中同频项合并，可以改写为:
x(t)= (2-11)
式中：0a -----直流分量；
n A 和
n A n ?=arctan(n a /n b ) (2-12)
0a =1/T (2-1)
n
a =2/T (2-14)
n b =2/T (2-15)
一般情况下电力系统的畸变波形，都满足傅立叶级数的存在条件，都能分
解得到基波和无数高次谐波之和。
傅里叶级数也可以写成复指数函数形式。根据欧拉公式有：
j t
=cos wt jsin t e
ω
ω±± (2-16)
cos w t =1/2(-j t
e
ω+j t e ω) (2-17)
sin t ω=1/2j(-j t e ω-j t e ω) (2-18) 因此式(2-11)可改写为 x(t)= 0a + (2-19) 令
n c =1/2()n a n jb - (2-20) n c -=1/2()n a n jb + (2-21) 0c =0a (2-22) 则 x （t ）=0c + (2-23)
0n 00n=1
a +a cosn n t ωω∞
∑（t+b sinn ）()()0
-jn t -jn t
n n n=1
0.5a 0.5a n n jb e jb e ωω∞
??++-??
∑0
-jn t jn t
11
n n n n c e c e ωω∞∞
-==+∑∑0n 0n=1
a +n t ω?∞
+∑A sin(n ）
()()()s
n x nT x t t nT δ∞
=-∞
=-∑
()()
1
0N n r n t nT t nT
rN T
δδ∞∞-=-∞=-∞=-=--∑∑∑()1
()N s
r n x nT t nT rN T δ∞
-=-∞==--∑∑
()
1
0()()N s
r n x nT x nT t nT rN T δ∞
-=-∞==--∑∑
()jk t
k r k rN T a e ωδτ∞
∞=-∞
=-∞
-=∑
∑()2011/j kn NT jk t N k a NT rNT e d e
NT π
ωδττ--=-=?或
x(t)= (2-24)
这就是傅里叶级数的复指数函数形式。 2.2.2离散傅立叶变换(DFT)
我们知道，电压和电流信号是正弦连续信号
f(t)=sin ωt (2-25)
如果一个信号只是在离散的时刻才有确定值，就称离散信号。如果将一个连续信号通过一个开关，这个开关每隔T 时间间隔就开关一次，就可得到离散信号离散型号通过A/D 转换器量化后称为数字信号，只有转换为数字信号后才能用算机对其进行处理。
在数字化测量系统中随着计算机技术的应用，通过采样及A/D 变换，对输入量进行离散化和量化处理而得到一组离散化的数据序列{x(n)}。对于这种有限长离散数字序列{x(n)}，0≤n ≤N-1，它的频谱{X(K)}可由离散傅里叶变换(DFT)求得。
设x(t)为一周期连续信号，如果以抽样间隔为T 的抽样率进行抽样，抽样结果为：
(2-26)
设一个周期的采样点数为N ，即n=0到N-1，则
(2-27)
(2-26)式可表示为： (2-28)
对x(t)进行采样等于先将它的一个周期抽样成x(nT),然后把这一个周期进行延拓，所以有：
(2-29)
式中T 为采样间隔，NT 为x(nT)的周期，令T nT τ=-并将
展开为傅里叶级数，有：
(2-30)
式中：2/N T ωπ=
(2-31)
jn t
-n c e ω∞
∞
∑)
r rN T
δτ∞
=-∞
-∑
21
01()()N j kn
jk N s r n x nT e x nT e N T π
ωτ∞
--=-∞==∑∑21
0()()N j
kn
N n X K x nT e π
--==∑21
1()()N j kn
N k x n X K e N π
-==∑12
N -12
N -1
()()N nk N
n X k x n W
-==
∑将k a 和(2-30)代入(2-29)式得:
(2-32) 其中
k=0,1,2……..N-1 (2-33)
为离散傅里叶变换。
式中，X(K)为离散频谱中的第k 个分量，x(nT)为时间记录中第n 个分量，k 为频域样本序列，n 为时间记录的样本序号。离散傅里叶变换完成离散时域
信号到频域信号的转换，其逆变换为
(2-34)
2.2.3快速傅立叶变换(FFT)
由于直接计算DFT 的计算量与变换区间长度N 的平方成正比，当N 较大时，计算量太大，在工程上是不适用的。1965年图基库利在《计算机数学》上发表了著名的“机器计算傅立叶级数的一种算法”一文，经其他人改进形成了一套高效的运算方法，即快速傅立叶变换(FFT)。这使离散傅立叶变换在投入实际应用成为可能。
利用n W 的对称性和周期性，可以将N 点的DFT 分解为两个N/2点的DFT ，这样二个N/2点的DFT 总的计算量只是原来的一半。这样的分解可以继续下去，将N/2点的DFT 再分解为N4点的DFT 。最小的分解点数称为基数(radix)，基2的FFT 就是最小变换为2点DFT 。下面对按时间抽取的快速傅立叶变换作简要介绍。
设N =2L ，L 为整数。将N =2L 序列分为偶序列和奇序列两组：
x(2r)= 1x (r) r=0,1,2···· (2-35)
x(2r+1)= 2x (r) r=0,1,2···· (2-36)
可得：
（2-37）
1
1
22
2(21)00
(2)(21)N N rk r k N N
r r x r W x r W --+===++∑∑11
2
2
2
21
2
()()
()()
N N rk
k rk
N
N
N r r x r W
W
x
r W --===
+∑∑
利用 , 上式可表示成
（2-38）
再利用(/2)
/2/2rk r k N N N W W +=可得 （2-39）
同理可得
（2-40）
又因为/2/2N k N k k N N N N W W W W +==- 可将X(k)表达为前后两部分
前部分为 k=1,2,3, …N/2-1 (2-41 后部分为
（2-42） 依此，可以继续将N2的子序列再按偶序列和奇序列分解为两个N4点的子序列。持续这样分解，最后可以得到2点的DFT 。 2.3本章小结
本章研究了谐波检测和分析的数学理论，讲述了谐波的相关概念，即谐波是一个周期电气量中频率为大于1整数倍基波频率的正弦分量。首先通过傅立叶级数引出连续和离散系统的傅立叶变换以及它们的指数形式，然后研究分析了适合应用于数字芯片运算的离散傅立叶变换。为了减少运算量，提高运算速度，将傅立叶变换应用于实际，研究了快速傅立叶变换(FFT)，这也是本系统实现的理论基础。根据系统的实际运算需求，整合电压电流的多次FFT 运算，采用了实序列快速傅立叶变换，进一步的提高运算速度。最后给出了系统需要的各参数运算公式。
1
1
22
1
/2
2
/2120
()()()()()N N
rk
k
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k
N N
N N r r X k x r W
W x
r W X k W X k --===
+=+∑∑1
1
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/2
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2
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N r k N rk
N N r r N X k x r W
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2
N X k X k +=()()122k
N N X k X k W X k ??+=- ???()()
()12k N X k X k W X k =-222/()
22
/2W =e N
j j N N N e W ππ-*-==
第三章系统软件设计
本检测仪系统软件是在ADS集成开发环境下，使用C语言编制的，系统各单元软件模块主要包括A/D采样、FFT变换、按键检测数据处理、液晶显示等功能模块。系统可计算电压、电流谐波总畸变率、各次谐波含量等参数，并在液晶屏上显示。本章将主要介绍ADS集成开发环境及各功能模块的软件开发与设计
4.1ADS集成开发环境简介
ARMADs的英文全称为 ARMDeveloPerSuite，是ARM公司推出的新一代ARM 集成开发工具，用来取代ARM公司以前推出的开发工具 ARMSDT，目前 ARMADS 的最新版本为1.2。
ARMADS起源于 ARMSDT，它对一些SDT的模块进行了增强并替换了一些SDT的组成部分，与ARM相比，用户发现的最明显的变化是ADS使用Codewatrio:IDE集成开发环境替代了SDT的妙M，使用AXD替换了ADW，现代集成开发环境的一些基本特性如源文件编辑器语法高亮，窗口驻留等功能在ADS中才得以体现。ARMADS支持所有ARM系列处理器包括最新的ARMgE和ARM10，除了ARMSDT支持的运行操作系统外还可以在Windows2000/Me以及RedHatLinux上运行。
4.1.1ARMADS的组成
ARMADS由以下六部分组成。
(l)代码生成工具 (codeGenerationTools)
代码生成工具由源程序编译、汇编、链接工具集组成。ARM公司针对ARM系列每一种结构都进行了专门的优化处理，ARM公司宣称，其代码生成工具最终生成的可执行文件最多可以比其他公司工具套件生成的文件小20%。(2)集成开发环境 (CodewarriorIDEfromMetrowerks)
Codewarrio;IDE是 Metrowerks公司一套比较有名的集成开发环境，有不少厂商将它作为界面工具集成在自己的产品中。 CodewarriorIDE包含工程管理器、代码生成接口、语法敏感编辑器、源文件和类浏览器、源代码版本控制系统接口、文本搜索引擎等，其功能与 VisualStudio相似，但界面风格比较独特。ADS仅在其PC机版本中集成了该IDE。
(3)调试器(Debuggers)
调试器部分包括两个调试器:ARM扩展调试器 AXD(ARMextendedDebugger)、ARM符号调试器 Arlllsd(ARMsymbolicdebu韶er)。AXD基于Windowsg沁叹T风格，具有一般意义上调试器的所有功能，包括简单和复杂断点设置、栈显示、寄存器和存储区显示、命令行接口等。
(4)指令集模拟器 (histructionsetsimulato‘s)
用户使用指令集模拟器无需任何硬件即可在PC机上完成一部分调试工作。
(5)ARM开发包(妞 MFi~aroSuite)
ARM开发包由一些底层的例程和库组成，帮助用户快速开发基于ARM的应用和操作系统。具体包括系统启动代码、串行口驱动程序、时钟例程、中断处理程序等，Ang一el调试软件也包含在其中。
(6)ARM应用库 (ARMAPplieationsubrary)
ADS的ARM应用库完善和增强了SDT中的函数库，同时还包括一些相当有用的提供了源代码的例程。用户使用 ARMADS开发应用程序与使用 ARMSDT完全相同，同样是选择配合Angel驻留模块或者JTAG仿真器进行，目前大部分JTAG仿真器均支持ARMADS。
4.1.2Code节 /arrio:IDE简介
ADS1.2使用了code研 /arrior其DE集成开发环境，并集成了ARM汇编器，ARM的C/C++编译器、Thumb的c/C++编译器和ARM连接器，包含工程管理器、代码生成接口、语法敏感(对关键字以不同颜色显示)编辑器、源文件和类浏览器等。
4.1.3AXD调试器简介
AXD调试器为ARM扩展调试器 (ARMeXtendedDebugger)，包括 ADw/ADU 的所有特性，支持硬件仿真和软件仿真(从Mulator)。AXD能够装载映像文件到目标内存，具有单步、全速和断点等调试功能，可以观察变量、寄存器和内存的数据等。AXD调试器主窗口如图42所示。
4.2系统软件设计
4.2.1主程序设计
本系统在上电后即开始执行主程序，首先进行系统的初始化工作，进行相关的设置。然后判断是否有按键按下，如果检测到有键按下，则转到按键处理程序;否则继续判断一次采样是否结束，如果一次采样己经结束，则对采样到的数据用FFT进行处理;如果一次采样尚未结束，那么判断是否存储数据，因为并不需要将每次转换的数据都做存储处理，在本谐波检测仪的设计中，设定其为每十分钟存储一次数据，所以判断是否存储数据实际上判断的是定时时间是否已到，如果时间己到，则转入数据存储程序，如果不需要存储数据，那么程序则继续循环判断。主程序流程图如图4.1所示。
第四章结论和展望
4.1结论
对电力谐波进行快速、准确地测量是电网设备正常运行和谐波控制管理的有效保证。本文根据当前电力系统存在的实际问题，通过介绍谐波的概念、产生及其危害，阐明了检测分析谐波的重要意义，表明了本课题的立题之意。
本文理论部分从函数的傅立叶三角级数分解开始，研究了以快速傅立叶变换为基础的谐波分析方法，为了提高运算速度，采用了实序列傅立叶变换，将两组数据进行整合运算，通过推导得到了信号时域幅值和频域幅值之间的线性关系，免除了傅立叶反变换运算，进一步提高运算速度，为整个系统的实现奠定了理论基础。
本文完成相关的软件设计，实现了对谐波的测量。电力系统的谐波分析，通常是通过快速傅立叶变换（FFT）实现的，然而在数据采集时，即使采样频率满足了奈奎斯特定理，但如果不是同步采样，也会带来泄漏效应及栅栏效应，使算出的信号参数如幅值和相位等不准从而无法满足准确的谐波测量要求。为了提高FFT算法的计算精度，可按用插值FFT方法来解决频谱泄漏和谐波干扰问题。用插值FFT方法来解决短范围的频谱泄漏问题。这样就可以更准确地计算出信号各次谐波分量的参数。满足了系统实时性、稳定性和可靠性要求，能最大限度的提高整个系统的效率和性能。
4.2不足与展望
由于本人学识经验以及整个系统开发时间有限，该系统还存在很多不足。例如，AMR硬件平台还可以扩展更多外设接口以备后用;实验所用ADc为AMR核心片上自带ADC，精度和速度不高，造成误差较大;电路抗干扰手段仍需加强;软件设计中语句不够精炼，结构也不够完善，这些都是以后可以继续改进的方向。另外，在谐波频谱分析算法和数据传输处理方面都可以改进的更加完善，从而实现谐波仪器的小型化、高精度、高速度、高效能、高稳定性。随着系统的不断完善，必将体现出基于ARM的嵌入式系统在谐波检测分析领域中的优势。
工程测量毕业论文设计
包头铁道职业技术学院 毕业论文 学生姓名：孙文磊 年级：2011 专业：工程测量技术 指导教师：高润喜 完成日期：2014年5月1日 第一章绪论 第二章工程测量的测量仪器 第三章隧洞地面和地下高程控制网略图 第四章隧洞地面和地下平面控制测量设计说明 4.1 确定遂洞地面和地下平面控制网的等级进行遂洞横向贯通误差的预计4.2 地面和地下平面控制测量等级的各种技术要求 4.2.1 地面控制测量的等级标志形状和尺寸的设计 4.2.2 平面控制测量所用的仪器
第五章隧洞地面和地下高程控制测量设计说明 5.1 地上高程控制测量误差引起的竖向贯通误差≤15mm 5.1.1 竖向贯通误差的预算 5.2 地面和地下高程控制测量的等级的各种技术要求 5.2.1 高程控制点的标志设计 5.2.2 确定所使用的仪器和工具 5.2.3 高程控制测量的外业观测方法、各项限差及内业计算的计算要求5.2.4 外业成果的整理与平差计算 第六章隧洞施工放样方法、精度的设计说明 6.1 洞外中心线的测设方法及要求的设计 6.2 隧洞中心控制桩外的设计 6.3 洞内施工导线、基本导线、主要导线的精度、测量方法设计6.4 隧洞内高程控制点测量方法、精度要求 6.5 隧洞进出口点的设计高程、个100 整数桩的设计高程 6.6 隧洞施工面的放样方法
6.7 纵、横和竖向贯通误差的测定方法 第七章总结 第一章 东山隧洞施工测量工程位于维州市东山镇西南方向，其东南方向是东山小学，离东山镇约2km ，离东山小学约1.5km ，距其不远有一条穿过东山镇的南北公路。公路对隧洞的施工提供了比较方便的交通路线。 隧洞全长为3156m ，穿过东山山头，东山山头的高程H=198.236m 。隧洞进口的设计高程HA=78.000m ，隧洞的设计坡降为0.3% 。 第二章本工程测量单位所拥有的测量仪器为 （1）全站仪，测程3km ，测距精度：±（2mm +2ppm · D ） 测角精度：± 2 ″ （2）DS3 水准仪 （3）30m 钢尺 根据所拥有的仪器及遂洞的地形图采用光电测距导线网作为平面控制网。由东山地形图可知道该地形比较陡，通视条件差，不宜布设多边形的平面控制网，测角网测量的角数比较多降低测量的速度，随着全站仪测距精度的提高，采用边角网的平面控制网可以提高测量的速度同时也可以保证测量的精度。由表 2.1.1 可知道平面控制网的等级可能为三等或四等，而且三、四、五等平面控制网，可以用相应等级的导线网来代替。所以本工程的控制网采用了光电测距导线网。平面控制网见东山地形图。 表 2.1.1 洞外控制网等级选择
工程测量毕业设计
存档号：学号： 石家庄铁路职业技术学院 毕业设计 分析水准测量的误差的来源及控制方法---以山西省某高速公路一期工程TJ4-4标段为例 系部: 测绘工程系 专业名称: 工程测量 指导教师Ⅰ: 姓名:
二0一二年十二月 诚信承诺 本人慎重承诺和声明： 我承诺在毕业论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人的毕业论文中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改研究数据，如有违规行为发生，我愿承担一切责任，接受学校的处理。 承诺人： 2012年 12 月 5
毕业设计（论文）评定表
毕业设计（论文）任务书
摘要 本次作业以山西省某高速公路一期工程TJ4-4标段控制点SB43至SB48的三等水准测量为实例，阐述了水准测量的基本原理及其水准测量的方法与水准路线。总结了在水准测量过程当中遇到的问题，并对山西省测量误差进行了详细的分析，指出了在测量过程中容易忽略的细节从而导致测量成果不符合要求的问题，进一步改进了在水准测量过程中发现的这些问题，最终得到满足要求的测量结果。 关键词：水准测量水准仪高程误差
目录 第1章绪论 (1) 1.1论文的背景和意义 (1) 1.2论文的主要内容 (1) 第2章水准测量的基本原理和方法 (2) 2.1 水准测量的基本原理 (2) 2.2 水准测量方法与水准路线 (3) 第3章勘察设计过程中水准测量的问题及控制方法 (5) 3.1 水准测量的现状 (5) 3.2水准测量中出现的问题 (5) 3.3仪器误差（系统误差）及控制方法 (8) 3.3.1 视准轴不平行水准管轴产生的误差及控制方法 (8) 3.3.2水准尺误差及控制方法 (9) 3.4观测误差(偶然误差)和控制方法 (9) 3.4.1符合水准管气泡居中误差及控制方法 (9) 3.4.2调焦误差和视差的影响及控制方法 (10) 3.4.3水准尺的倾斜误差及控制方法 (10) 3.5 外界条件（偶然误差）影响和控制方法 (11) 3.5.1 地球球气差和日照风力引起的误差及控制方法 (11) 3.5.2 仪器升降和水准尺下沉的影响 (12) 3.6水准测量时应注意的事项 (14) 第4章结论 (15) 参考文献 (16)
基于DSP的电力系统谐波检测装置的设计毕业设计
基于DSP的电力系统谐波检测装置的设计 摘要 随着现代电力电子设备和非线性负载的大量使用，谐波污染日趋严重，谐波己成为电力部门及其用户日益关注的问题，因此对谐波进行检测与分析具有重要的意义。本文首先介绍了国内外电力系统谐波测量装置的现状，分析了数字信号处理芯片在电力系统中的应用情况，对谐波分析的相关理论与技术进行了研究，设计了以DSP为核心的硬件与软件系统。 硬件设计方面，根据电力系统中数据采集和处理的实际特点，设计了信号的多通道采样保持和时钟转换电路，实现了多路信号的同步采样和快速转换。充分发挥了微控制器的控制功能和DSP芯片的数字信号处理优势。 软件算法方面，系统采用传统的快速付立叶变换(FFT)，对采集的电压和电流信号进行频谱分析。论文中还详细分析了信号的采样问题，以及信号的数字滤波问题。初步设计了对采集数据进行计算和处理的相关软件算法，实现了对谐波的测量功能。 本装置可以快速、准确地进行谐波的测量和分析。 关键词：DSP；谐波；同步采样；快速傅里叶变换
Abstract With the wide applications of modern power electronics equipment and nonlinear load,harmonic deterioration has increased rapidly, which has attracted great attentions by powerdepartment and users.By analyzing the situations of the electric harmonic monitoring equipments home and abroad,aiming at the demand of power department and practical application.The application of Digital Signal Processor in the electric power systems is introduced in this paper,it aims at the harmonic theories and technologies analysis and exploits a hardware floor and a software system with DSP core. The hardware design aspect, according to the electrical power system in the data acquisition and the processing actual characteristic, has designed the signal multichannel sampling maintains with the switching circuit, has realized the multi-channel signal synchronized sampling and the split-second-selection.Has displayed the micro controller's control function and the DSP chip digital signal processing superiority fully. The software algorithm aspect, the system uses the tradition to pay fast sets up the leaf to transform (FFT), carries on the spectral analysis to the gathering voltage and the electric current signal. In paper also multianalysis signal sampling question, as well as signal digital filtering question.The preliminary design has carried on the computation and the processing related software algorithm to the gathering data, has realized to the overtone survey function. This equipment may be fast, accurate carries on the overtone the survey and the analysis. Key Words：Digital Signal Processor；Harmonic；Synchronous sampling； Fast Fourier Transfer
基于MATLAB的电力谐波分析
目录 摘要 (2) Abstract (2) 1：绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2谐波的产生 (3) 1.3电网中谐波的危害 (5) 1.4研究谐波的重要性 (5) 2：谐波的限制标准和常用措施 (7) 2.1国外谐波的标准和规定 (8) 2.1.1谐波电压标准 (8) 2.1.2谐波电流的限制 (9) 2.2我国谐波的标准和规定 (9) 2.2.1谐波电压标准 (10) 2.2.2谐波电流的限制 (11) 2.3谐波的限制措施 (12) 3：谐波的检测与分析 (15) 3.1电力系统谐波检测的基本要求 (15) 3.2国内外电力谐波检测与分析方法研究现状 (15) 3.3谐波的分析 (18) 3.3.1电力系统电压（或电流）的傅立叶分析 (19) 3.3.2基于连续信号傅立叶级数的谐波分析 (19) 4：电力谐波基于FFT的访真 (21) 4.1快速傅立叶变换的简要和计算方法 (21) 4.1.1快速傅立叶变换的简要 (21) 4.1.2快速傅立叶变换的计算方法 (21) 4.2 FFT应用举例 (22) 5：结论 (28) 附录： (28) 参考文献： (30) 致谢： (30)
基于MATLAB的电力谐波分析 学生： 指导老师： 电气信息工程学院 摘要：电力系统的谐波问题早在20世纪20年代就引起人们的注意，到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关换流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分的关注。 本文首先对目前国内外电力谐波检测与分析方法进行了综述与展望，并对电力谐波的基本概念、性质和特征参数进行了详细的分析，给出了谐波抑制的措施。并得出基于连续信号傅立叶级数的各次谐波系数的计算公式，推导了该计算公式与MATLAB函数FFT计算出的谐波系数的关系。实例证明：准确测量各次谐波参数，对电力系统谐波分析和抑制具有很大意义，可确保系统安全、可靠、经济地运行。同时实验结果表明，该法对设备要求不高，易于实现。 关键字：MA TLAB电力谐波分析 Harmonic Analysis of Electric Power System Based On Matlab Student: Teacher: Electrical and Information Engineering Abstract:The harmonic problem of electric power system has caused the attention of people in1920s and 1930s.Until 1950s,owing to the development of high voltage direct current transportation electricity technology,people published a large number of theses about the electricity power system harmonic problem,which caused by the current transform device.Since 1970s,because of the speedly development of eletricity power electronics technology,the various electric power electronics devices were applied extensively in the electric power system,industry,traffic and family,but the harm which the harmonic creates was serious more and more.Many country of the world all pay attention to the harmonic problem. Summary and Prospects of the first domestic and international power harmonics detection and analysis methods, and power harmonics of the basic concepts of the nature and characteristic parameters of a detailed analysis, given a harmonic suppression measures. Obtained based on the
工程测量毕业论文范文2篇
工程测量毕业论文范文2篇 工程测量毕业论文范文一：建筑工程测量错误与对策 目前，我国建筑工程建设中存在一些问题，严重影响了工程建设和企业效益。其中建筑工程测量工作是工程建设中的重要基础工作，对工程建设具有重要意义。 1建筑工程测量工作中常见的错误 1.1轴线定位错误 轴线定位出现错误将会产生严重的后果，整体建筑物的定位会随之出现偏差，相应的规划布局和前期的设计工作都失去意义，会给建设单位造成巨大的经济损失。 1.2单根桩定位错误 由于桩基础测量定位的过程繁琐，实践当中有很多因素都能够对单根桩定位造成影响，进而产生错误。在施工中经常发生这种错误，对于基础开挖前的单根桩位定位错误通常可以采取补救措施，对于基础开挖后发生的单根桩位定位措施很难补救和处理。 1.3测量放样错误 有很多原因都能够造成测量放样错误，主要包括: (1)没有复核或正确理解红线交点和设计图纸尺寸。没有依据图纸上的建筑尺寸复核所交的红线点，因需根据设计图纸的相关坐标定位红线放样，所以在这个过程中经常出现此类错误。 (2)没有正确理解图纸。连体大型基础工程和建筑物相连接的
工程经常出现图纸理解错误问题。一般建筑设计通常分成几张图纸出图，局部和整体的关系错误经常出现在测量放样的过程中。 (3)标错施工桩位表编号图中的尺寸。设计基础平民图桩位的出图通常有桩基础施工单位编号进行，在当前的cad绘图中经常出现编号图尺寸标错，如果改正不及时施工测量也会发生错误。 (4)现场放样的过程中计算出现错误及尺寸拉错。天气、场地、其他因素都会对桩基基础施工造成影响，因此经常在施工前才开始实时测量定位所定位的桩位，计算错误、尺寸拉错、计算书写错误经常出现。 (5)因计算器、仪器等测量设备造成的错误。实践中一些单位使用的仪器经常存在有误差或者不准的情况，进而造成测量错误。还有一些测量错误是由于计算器没有进行校核、功能设置不当等原因造成的。 2基础工程测量的有效措施 2.1建筑物定位测量 根据设计所给定的条件，在地面上测设建筑物四周外廓主轴线交点，建筑物桩位轴线的据此进行测量，是建筑物定位测量的主要过程。 2.2编制桩位测量放线图和说明书 为了促进桩基础施工测量的顺利进行，工程人员应当根据工程资料在作业前对桩位测量放线图和说明书进行编制。 (1)对定位轴线进行确定。通常将外形整齐、平面呈矩形的建筑物的外廓墙体中心线作为建筑物定位主轴线，这样便于工程人员进行实测操作;外形不规则、平面呈弧形的复杂建筑物的定位主
基于有源滤波器和FFT的电力系统谐波检测方法研究本科毕业设计论文
毕业设计论文 题目：基于有源滤波器和FFT的电力系统谐波检测方法研究
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
谐波测量分析系统设计
《虚拟仪器技术》课程设计任务书(三) 题目：谐波测量分析系统设计 一、课程设计任务 随着科学技术的发展，各种电子产品在电力系统中得到大量应用，特别是各种非线性负载包括可控整流传动装置及高压直流输电系统的投入，以及各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，理想电力系统的近似程度变差，直接表现是电网中的电压和电流波形产生周期性畸变。电网中除了与供电电源同频率的正弦量(称为基波分量)以外，还出现了一系列大于基波频率整倍数的正弦波分量(高次谐波分量)。这一系列正弦分量统称为电力谐波。当电网中存在的谐波成分超过一定指标，轻者增加能耗，缩短设备运行寿命，重则造成停电事故，直接影响安全生产。所以，对电网中谐波含量准确的测量，确切掌握电网中谐波的实际状况，对于防止谐波危害、维护电网的安全运行是十分必要的。 LabVIEW具有强大的信号分析与数学运算功能，在它的数学分析库中包含了数以百计的VI 程序，能够进行各种时域与频域信号分析。 本课题通过虚拟仪器LabVIEW图形化软件开发平台，设计一种谐波测量分析系统。本课题中系统的功能实现采用虚拟仪器技术的思想，选择开放式的LabVIEW虚拟仪器软件开发平台，将LabVIEW软件引入到谐波测量分析系统中，能模拟测量低压配电系统的基波电流，基波频率，总畸变率THD、thd，2－31次各次谐波电流含有率等参数。具体指标与要求如下： (一) 要求设计一个通道的正弦信号发生器以模拟实际电流，具体要求为： 1、频率围：0.001Hz～100KHz； 2、幅值：0～200A，可选； 3、直流偏置：0～100V，可选； 4、可调整幅值、相位、频率；调整后无须重新启动（提示：用循环结构）； 5、在产生的信号中可以加入高斯噪声。 (二) 谐波测量分析系统能模拟测量低压配电系统的基波电流，基波频率，总畸变率THD、thd，2－31次各次谐波电流含有率、直流含量等参数。 (三) 谐波测量分析系统可以对产生的正弦信号进行频谱分析，得到相关的频谱图。 （四）所有测量分析的参数都要在系统前面板中进行显示，所产生的正弦信号及其频谱图要求分别进行波形显示。
电力谐波分析论文
电力谐波分析论文
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2010届分类号：T P273 单位代码：10452 毕业论文 电力谐波检测与分析 姓名刘明吉 学号200615840309 年级06级 专业电气工程及其自动化 系（院）信息学院 指导教师周海玲 2010年03月27日
摘要 随着电子电力技术的发展，电力电子装置带来的谐波问题对电力系统安全、稳定构成潜在威胁，给周围电器环境带来了极大影响。如何能把谐波的危害最大限度地减少，是目前电力系统领域极为关注的问题，而解决这一问题的关键在于定量地确定谐波的成分、幅值和相位等。提高电网谐波监测分析水平，对于抑制高次谐波含量是十分必要和有价值的。论文首先对目前国内外电力谐波检测与分析方法进行了综述与展望，然后对电力谐波的基本概念和特征参数进行了说明。简单阐述了基于模拟滤波器、神经网络、傅立叶变换、瞬时无功功率理论、小波变换算法的电力系统谐波检测和分析方法，并给出了相应装置的框图。 关键词：谐波；检测；电力系统；傅里叶变换
Abstract With the development of power electronics,harmonics have become a potential threat to the secure，stable and economic operation of power system and have greatly influenced the surrounding electrical atmosphere.How to minimize the damage of harmonics is an issue of great concern to the field of power systems. The key to solution of this issue lies in the quantitative determination of the composition magnitude and phases of harmonious waves. It is vital to improve the monitoring and analysis of harmonious wave in the electric network in order to inhibit the high-frequency harmonious wave.This paper first of all made a review and prospective study of the detection and analysis approaches of the harmonious wave both in China and abroad，specified the basic concepts and characteristic parameters of power harmonies. The harmonic detection and analysis method based on Analog Filter, neural network Frayzer transformation, instantaneous reactive power theory,wavelet transform method was described detailedly. Key words: harmonics; detection; power system; Fourier transform
工程测量毕业论文设计
一、绪论 随着科技的不断进步，测绘仪器设备迅速发展，新仪器不断出现。在全站仪方面的重要发展是长距离棱镜全站仪的出现，免棱镜全站仪的免棱镜视距由初期几十米发展到当前的一千米以上。 地形测量指的是测绘地形图的作业。即对地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作。 地形测量包括控制测量和碎部测量。①控制测量是测定一定数量的平面和高程控制点，为地形测图的依据。平板仪测图的控制测量通常分首级控制测量和图根控制测量。首级控制以大地控制点为基础，用三角测量或导线测量方法在整个测区测定一些精度较高、分布均匀的控制点。图根控制测量是在首级控制下，用小三角测量、交会定点方法等加密满足测图需要的控制点。图根控制点的高程通常用三角高程测量或水准测量方法测定。②碎部测量是测绘地物地形的作业。地物特征点、地形特征点统称为碎部点。碎部点的平面位置常用极坐标法测定，碎部点的高程通常用视距测量法测定。按所用仪器不同，有平板仪测图法、经纬仪和小平板仪联合测图法、经纬仪（配合轻便展点工具）测图法等。它们的作业过程基本相同。测图前将绘图纸或聚酯薄膜固定在测图板上，在图纸上绘出坐标格网，展绘出图廓点和所有控制点，经检核确认点位正确后进行测图。测图时，用测图板上已展绘的控制点或临时测定的点作为测站，在测站上安置整平平板仪并定向，然后用望远镜照准碎部点，通过测站点的直尺边即为指向碎部点的方向线，再用视距测量方法测定测站至碎部点的水平距离和高程，按测图比例尺沿直尺边沿自测站截取相应长，即碎部点在图上的平面位置，并在点旁注记高程。这
样逐站边测边绘，即可测绘出地形图。传统的平板仪测图和经纬仪（或测距经纬仪）测图通称白纸测图，它主要采用解析法和极坐标法，其成果为模拟式的图解图。由于其成图周期长、精度低、劳动强度大等局限逐渐被淘汰。而全数字地形测图顺应现代测绘技术新潮流，利用先进的测量仪器（如GPS接收机、电子全站仪等）和自动化成图软件，采用各种灵活的定位方法进行的以数字信息表示地图信息的测图工作，它的成果为模型式的数字图。具体讲就是，以传统的白纸测图原理为基础，采用数据库技术和图形及数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示、编辑修改和计算机绘图。与传统白纸测图相比，全数字地形测图不仅仅是方法的改进，而是技术本质的飞跃。它主要有以下几个特点： 1、打破了外业的界线，从首级控制到最终成图，实行一体化作业，并且大大减轻了室外作业的强度，缩短了成图周期。 2、打破了分级布网、逐级控制的原则。一个测区可一次性整体布网、整体平差，控制网可以是任意混合，所需控制点数目比传统白纸测图大大减少，图根控制的加密可与碎部测量同时进行。 3、碎部点的记录要求具有特定的格式，这种格式能被数字测图软件所识别，能和数据库的建立统一起来；碎部点测量时可较多地应用自由设站的方法建立测站点，确定碎部点坐标的方法除极坐标方法外，还可灵活采用方向交会法、距离交会法、直角偏距法、导线法、对称点法等诸多方法，根据测区情况，可采用无码作业和编码作业。 4、碎部量测时不受图幅边界的限制，外业可不分幅作业，由业成图时自动进行分幅与接边处理。
有源电力滤波器中的谐波检测电路设计
有源电力滤波器中的谐波检测电路设计 摘要：针对现在有源电力滤波器中谐波检测的缺陷，设计出一种基于DSP、AD756和MAX260等硬件相结合的谐波检测电路。分析了ip-iq谐波电流检测算法，并且在硬件上实现。介绍了硬件结构原理，给出硬件设计框图和谐波检测各部分的程序流程，并研制出谐波检测电路。实验结果验证了谐波检测的快速性和准确性，系统运行稳定可靠，有较好的应用前景。关键词：谐波检测；TMS320F2812；AD7656；PLL；MAX260；C8051F330 对于有源电力滤波器(APF)而言，实时准确地检测出谐波电流是非常关键的，它的快速性、准 确性、灵活性以及可靠性直接决定APF的补偿性能。设计的谐波检测电路检测出的多路模拟信号会有一定的延迟性，这会大大影响APF计算谐波的精确性和准确性。本文中谐波检测装置所用的AD7656具有6路同步采样特性，克服了测量结果之间延迟的缺点，使得测量精度高。以上优点弥补了目前APF中谐波电流检测技术的缺陷，而且抗混叠滤波器、隔离放大器、过零检测电路、锁相倍频电路的设计增强了检测的精确性。1 装置整体运行原理及相关算法1．1 装置运行原理图1为并联型有源电力滤波器的原理结构框图。图中，交流电网对非线性负载电，非线性负载为谐波源，产生谐波并且消耗无功功率。有源电力滤波器由4部分组成：谐波电流检测电路、电流跟踪控制电路、主开关器件驱动电路和主电路。谐波电流检测电路采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq算法，根据有源电力滤波器的补偿目的检测出负载电流中的谐波分量，同时还要检测直流侧母线电容电压。然后将这些信号输入电流跟踪控制电路，通过控制算法生成一系列PWM信号，以此作为补偿电流的指令信号。这些信号经过电平转换后输入主开关器件驱动电路，驱动主电路中的主开关器件。此时，APF 产生并向电网注入补偿电流，该电流与非线性负载电流相位相反，幅值为负载
建筑工程测量毕业设计模板
建筑工程测量毕业 设计
河南理工大学高职学院 毕业设计 课题紫金山庄1#楼施工测量 系别采矿工程系 班级测量10-1 学号 姓名严新华 指导老师何有生 目录
一. 工程概况 (1) 二. 编制依据 (1) 三. 测量前准备 (1) 四. 施工测量基本要求 (3) 五. 施工控制网的建立 (6) 六. 建筑轴线测设 (12) 七. 建筑定位和放线测量 (13) 八. 建筑的基础施工测量 (16) 九. 工程细部测量 (19) 十. 沉降观测 (26) 十一.设计总结 (30)
一.工程概况 本工程为新县艾洼紫金山庄，由信阳市良友建筑勘察设计公司设计，河南万宏房地产开发有限公司建造。本工程位于新县潢河南路北侧，其建筑总面积为61722平方米，该建筑地上7层，建筑结构形式为砌体结构，建筑高度为20.1500米。 地区地质情况，本工程地基采用天然地基，场地类别为Ⅰ类场地，地基基础设计等级为丙级，地基形式为条形基础。基础施工完毕后清理基坑，并用素土分层回填夯实至室外设计标高，再进行施工上部结构，回填系数不得小于0.94，灰土压实系数不得小于0.95. 工程依据设计图纸和甲方给定的坐标点，进行建筑物的定位放线，建立施工测量控制网。控制网点必须留在便于施工复测而又不易破坏的地方，应用混凝土包裹以防施工中扰动网点，造成测量误差。 二.编制依据 1.《工程测量规范》（GB50026—93）； 2.《建筑工程施工测量规程》（DBJ 01-21-95）； 3.《建筑安装工程资料管理规程》（DBJ 01-51- ）； 4.《建设工程监理规程》（DBJ 01-41- ）； 5.《国家一、二等水准测量规范》GB12897—91； 6. 设计图纸。 三.测量前的准备
工程测量毕业论文
工程测量毕业论文The final revision was on November 23, 2020
一、绪论 随着科技的不断进步，测绘仪器设备迅速发展，新仪器不断出现。在全站仪方面的重要发展是长距离棱镜全站仪的出现，免棱镜全站仪的免棱镜视距由初期几十米发展到当前的一千米以上。 地形测量指的是测绘地形图的作业。即对地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作。 地形测量包括控制测量和碎部测量。①控制测量是测定一定数量的平面和高程控制点，为地形测图的依据。平板仪测图的控制测量通常分首级控制测量和图根控制测量。首级控制以大地控制点为基础，用三角测量或导线测量方法在整个测区内测定一些精度较高、分布均匀的控制点。图根控制测量是在首级控制下，用小三角测量、交会定点方法等加密满足测图需要的控制点。图根控制点的高程通常用三角高程测量或水准测量方法测定。②碎部测量是测绘地物地形的作业。地物特征点、地形特征点统称为碎部点。碎部点的平面位置常用极坐标法测定，碎部点的高程通常用视距测量法测定。按所用仪器不同，有平板仪测图法、经纬仪和小平板仪联合测图法、经纬仪（配合轻便展点工具）测图法等。它们的作业过程基本相同。测图前将绘图纸或聚酯薄膜固定在测图板上，在图纸上绘出坐标格网，展绘出图廓点和所有控制点，经检核确认点位正确后进行测图。测图时，用测图板上已展绘的控制点或临时测定的点作为测站，在测站上安置整平平板仪 并定向，然后用望远镜照准碎部点，通过测站点的直尺边即为指向碎部点的方向线，再用视距测量方法测定测站至碎部点的水平距离和高程，按测图比例尺沿直尺边沿自测站截取相应长，即碎部点在图上的平面位置，并在点旁注记高程。这样逐站边测边绘，即可测绘出地形图。传统的平板仪测图和经纬仪（或测距经纬仪）测图通称白纸测图，它
谐波测量分析系统设计(1)
《虚拟仪器技术》课程设计任务书(三) 题目：谐波测量分析系统设计 一、课程设计任务 随着科学技术的发展，各种电子产品在电力系统中得到大量应用，特别是各种非线性负载包括可控整流传动装置及高压直流输电系统的投入，以及各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，理想电力系统的近似程度变差，直接表现是电网中的电压和电流波形产生周期性畸变。电网中除了与供电电源同频率的正弦量(称为基波分量)以外，还出现了一系列大于基波频率整倍数的正弦波分量(高次谐波分量)。这一系列正弦分量统称为电力谐波。当电网中存在的谐波成分超过一定指标，轻者增加能耗，缩短设备运行寿命，重则造成停电事故，直接影响安全生产。所以，对电网中谐波含量准确的测量，确切掌握电网中谐波的实际状况，对于防止谐波危害、维护电网的安全运行是十分必要的。 LabVIEW 具有强大的信号分析与数学运算功能，在它的数学分析库中包含了数以百计的VI 程序，能够进行各种时域与频域信号分析。 本课题通过虚拟仪器LabVIEW 图形化软件开发平台，设计一种谐波测量分析系统。本课题中系统的功能实现采用虚拟仪器技术的思想，选择开放式的LabVIEW 虚拟仪器软件开发平台，将LabVIEW 软件引入到谐波测量分析系统中，能模拟测量低压配电系统的基波电流，基波频率，总畸变率THD 、thd ，2－31次各次谐波电流含有率等参数。具体指标与要求如下： (一) 要求设计一个通道的正弦信号发生器以模拟实际电流，具体要求为： 1、频率范围：0.001Hz ～100KHz ； 2、幅值：0～200A ，可选； 3、直流偏置：0～100V ，可选； 4、可调整幅值、相位、频率；调整后无须重新启动（提示：用循环结构）； 5、在产生的信号中可以加入高斯噪声。 (二) 谐波测量分析系统能模拟测量低压配电系统的基波电流，基波频率，总畸变率THD 、thd ，2－31次各次谐波电流含有率、直流含量等参数。 (三) 谐波测量分析系统可以对产生的正弦信号进行频谱分析，得到相关的频谱图。 （四）所有测量分析的参数都要在系统前面板中进行显示，所产生的正弦信号及其频谱图要求分别进行波形显示。 谐波分析原理： 对于周期为0/2ωπ=T 的电流谐波信号进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相
谐波检测电路设计
谐波检测电路设计 对于有源电力滤波器(APF)而言，实时准确地检测出谐波电流是非常关键的，它的快速性、准确性、灵活性以及可靠性直接决定APF的补偿性能。 设计的谐波检测电路检测出的多路模拟信号会有一定的延迟性，这会大大影响APF计算谐波的精确性和准确性。本文中谐波检测装置所用的AD7656具有6路同步采样特性，克服了测量结果之间延迟的缺点，使得测量精度高。以上优点弥补了目前APF中谐波电流检测技术的缺陷，而且抗混叠滤波器、隔离放大器、过零检测电路、锁相倍频电路的设计增强了检测的精确性。 1 装置整体运行原理及相关算法 1．1 装置运行原理 图1为并联型有源电力滤波器的原理结构框图。图中，交流电网对非线性负载电，非线性负载为谐波源，产生谐波并且消耗无功功率。有源电力滤波器由4部分组成：谐波电流检测电路、电流跟踪控制电路、主开关器件驱动电路和主电路。谐波电流检测电路采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq算法，根据有源电力滤波器的补偿目的检测出负载电流中的谐波分量，同时还要检测直流侧母线电容电压。然后将这些信号输入电流跟踪控制电路，通过控制算法生成一系列PWM信号，以此作为补偿电流的指令信号。这些信号经过电平转换后输入主开关器件驱动电路，驱动主电路中的主开关器件。此时，APF产生并向电网注入补偿电流，该电流与非线性负载电流相位相反，幅值为负载电流中的谐波分量，从而达到滤波目的。 有源电力滤波器检测模块的工作框图如图2所示。6路电流信号包括三相电流ia、ib、ic以及由APF发出的补偿电流，这6路电流信号经霍尔电流传感器变换后，在高精度取样电阻上形成与原信号成比例的电压信号，霍尔电流传感器采用LEM公司生产的LA55-P，采用这种霍尔传感器加高精度取样电阻的方式，可以获得更好的抗干扰能力，模拟信号变换的精度更高。 直流母线电压信号经霍尔电压传感器变换后，由于对直流母线电压的精度要求不高，就不再进行信号调理而直接进入A／D芯片的模拟信号输入通道。 A／D采样启动信号也可以由DSP内部的定时器发出，但是由于电网频率会有所波动，而定时器的计时周期并不会随电网的频率变化而变化，使用内部定时器作为A／D启动信号时，会影响到瞬时无功算法的精度，使用了锁相倍频电路发出的12．8 kHz方波作为A／D 芯片采样控制信号。 在谐波计算当中，需要用到采样点的电角度所对应的正、余弦值，由于将电网频率256倍频，也就是在一个电网电压信号周期内要采256个点，每个点对应角度的正、余弦值已经计算出来，并存储到了非易失性铁电存储器当中。每次DSP启动后，会预先把正、余弦表从铁电存储器中读取到内存中，节省查表时间。
谐波问题和现状研究(王兆安)
第1章绪论 谐波抑制和无功补偿是涉及电力电子技术、电力系统、自动化技术、理论电工等领域的重大课题。由于电力电子装置的应用日益广泛，使得谐波和无功问题引起人们越来越大的关注。同时，也由于电力电子技术的飞速进步，在谐波抑制和无功补偿方面也取得了一些突破性的进展。本章首先介绍谐波及无功问题的研究历史和现状，并扼要叙述谐波抑制和无功补偿的主要手段，然后介绍编写本书的基本指导思想和各章主要内容。 1.1 谐波问题及研究现状 “谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。 电力系统的谐波问题早在20世纪50年代和60年代就引起了人们的注意。当时在德国由于使用汞弧静止变流器而造成了电压电流波形的畸变。1945年J. C. Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文[1]。 到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。E. W. Kimbark在其著作中对此进行了总结[2]。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分的关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。 我国对谐波问题的研究起步较晚。吴竟昌等人1988年出版的《电力系统谐波》一书是我国有关谐波问题较有影响的著作[3]。 1
夏道止等1994年出版的《高压直流输电系统的谐波分析及滤波》是近年出版的代表性著作[4]。此外，唐统一等人和容健纲等人分别独立翻译了J. Arrillaga等的《电力系统谐波》一书[5, 6]，也在国内有较大的影响。 谐波研究的意义首先是因为谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气装备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。 谐波研究的意义还在于其对电力电子技术自身发展的影响。电力电子技术是未来科学技术发展的重要支柱。有人预言电力电子连同运动控制将和计算机技术一起成为21世纪最重要的两大技术[7]。然而，电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍，它迫使电力电子领域的研究人员必须对谐波问题进行更为有效的研究。 谐波研究的意义更可以上升到治理环境污染、维护绿色环境的角度来认识。对电力系统这个环境来说，无谐波就是“绿色”的主要标志之一[8, 9]。在电力电子技术领域，要求实施“绿色电力电子”的呼声也日益高涨。目前，对地球环境的保护已成为全人类的共识。对电力系统谐波污染的治理也已成为电工科学技术界所必须解决的问题。 有关谐波问题的研究可以划分为以下四个方面： 1) 与谐波有关的功率定义和功率理论的研究； 2) 谐波分析以及谐波影响和危害的分析； 3) 谐波的补偿和抑制； 4) 与谐波有关的测量问题和限制谐波标准的研究。 当电压或电流中含有谐波时，如何定义各种功率是一个至今尚未得到圆满解决的问题。如何使定义科学严谨，又能满足各种 2
工程测量毕业论文范文
工程测量毕业论文范文 【实习报告】 实习不单是为了落实工作，更包括要明确自己与岗位的差距以及自己与职业理想的差距。下面是X为大家精选的工程测量实习报告，仅供参考! 工程测量实习报告(1) 实习目的：通过实地的测量实习，巩固课堂所学的理论知识，熟练掌握水准仪、经纬仪的基本操作，掌握导线测量、三角高程测量、四等水准测量的观测和计算方法，学习如何进行实地的地形控制测量和地形图的展绘、拼接，在实习的同时也体验一下实际测量工作的生活、培养团队协作能力。 实习时间：20xx年5月11日到20xx年5月19日 实习地点：江西省蚕桑茶叶研究所 实习人员：14水利水电工程专业全体学生及老师 实习仪器：经纬仪，水准仪，水准尺，尺垫，计算器，记录本，三角板等 实习计划：踏勘选点一天，控制测量三天，控制点坐标计算和展绘一天，地形测量四天，拼图一天(计划天，实际实习时间为九天)。 实习经历及体会：
20xx年5月11日上午，带着愉快的心情，坐上一路向南的汽车，开始了我们本学期的工程测量实习，这也是我们专业第三次的实习!一个多小时之后，我们来到了我们实习的目的地江西省桑蚕茶叶研究所! 在这里不得不介绍一下江西省蚕桑茶叶研究所了，江西省蚕桑茶叶研究所始建于1958年，经50年的建设，现已发展成集蚕桑、茶叶科学研究与科技服务，农业良种繁育与推广，园林设计与苗木栽培及现代农业展示为一体的科研事业单位。所内主要经营项目有：蚕种培育、茶叶加工、苗木种植、园林设计和果树栽培等。我们所住的招待所周围空气清新，树木繁茂，山塘众多，地貌丰富，植被覆盖率超高，而且民风淳朴，安居乐业，的确是旅游观光、休闲度假的理想之地，是人民居住的天堂啊! 当日下午，在招待所门前，我们的欧阳老师简单地开了个动员大会，他重申了我们此次实习的意义和要求，强调了应当遵守的一些纪隶和安全事项，还为我们打气，鼓励我们勇敢机智面对将要到来的困难!接着马上就是踏勘选点，围绕着招待所外面的“8”字圈，我们选取了A·B两条线路，每条12个点，就这样，我们10几个小组被分成4路! 接下来的头3天是平面控制测量!我们小组先是用了一天半的时间完成角度测量，然后用一天半来完成高程测量。 1、用经纬仪来测角度，架设仪器：将经纬仪放置在架头上，使架头大致水平，旋紧连接螺旋。