风力发电机实验测试系统的设计与实现
3.2 A/D芯片的采样控制软件设计
在启动系统采样工作前，系统首先要确定采集的数据是否要进行频谱分析，由CPLD进行软件编程设置，通过控制A/D芯片的片选信号，具体选择哪种A/D芯片进行采样。通过定时器中断启动系统的采样。图4(b)为A/D芯片采样控制流程图，其中A/D芯片ADS7864的同步采样是通过CPLD控制其HOLDX引脚为低电平实现的，当采样工作结束后，A/D芯片的INT端口会输出低电平信号给DSP的I/O端口。在程序中设置中断，一旦检测到I/O口工作结束的信号，通过DSP的地址总线选通A/D芯片，并输出读数据命令给A/D芯片，依次通过数据总线将结果读入DSP。
4 滤波试验测试
众所周知，风力发电机并网运行会给电网带来影响，谐波污染是其中之一。任何一种风力发电机并网运行都会引起电压和电流的畸变[5]。本文风力发电机测试系统前端22路模拟输入信号也会伴随产生奇次谐波。为了滤除掉这些干扰的奇次谐波，本文采用内部软件方法有效地滤除了这些谐波。试验中，输入部分为风力发电机频率为50 Hz的基波，伴随基波的还有150 Hz、250 Hz等奇波频率部分。要求滤除这些奇次谐波，只保留50 Hz的基波部分。具体滤波过程如下：首先应用MATLAB软件进行滤波仿真，设计一个IIR(Infinite Impulse Response)型数字滤波器，滤波器的阶数为3，观察仿真波形图，如果结果可行，则进行DSP实现。
通过TMS320C5416的JTAG仿真接口，利用DSP的软件开发平台CCS(Code Composer Studio)进行实验测试。输入50 Hz的基波和相伴产生的奇次谐波。采样频率为1 500 Hz，采样点为256点。图5为利用CCS的绘图工具绘制的采集到的256点数据的时域与频域波形，图5(a)为滤波前输入信号的时域图，图5(b)为滤波后信号的时域图，图中横坐标为采样时间，纵坐标为输入波形的幅度。由图5(b)滤波后波形可以看出，滤波效果明显，只剩下频率为50 Hz的基波部分，干扰的奇次谐波被有效地滤掉了。图5(c)、图5(d)为滤波前后输入信号的频域图，图5(c)中可以看出，除了50 Hz基波部分外,还伴随很多干扰的谐波成分，横坐标为信号周期，即频率倒数，纵坐标为信号的幅度,从图5(d)滤波后的频谱图可以看出，大部分干扰谐波被滤掉，效果明显，由于本实验采用的滤波器阶数仅为3阶，如果再提高滤波器阶数，则滤波效果会更加明显。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/195409.htm
在本文风力发电机测试系统中,对22路输入信号的采集至关重要，对于其中交流部分需要进行频谱分析，频谱分析中涉及到FFT变换，则要求系统具有很高采样速率。不需要进行频谱分析部分则要求同步性要好。本文所设计的风力发电机测试系统采用了两种A/D芯片，很好地满足了系统要求，实时性强、精度高，功能综合，能够同时测试多个不同参数，解决了目前风力发电机测试系统测试参数单一的缺点，并且内部算法滤波效果明显，达到了滤波要求。
参考文献
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