论文部分内容阅读
本课题以三相交流电作为研究对象,以FPGA作为研究工具,对三相交流电稳态电能质量检测系统进行设计,具体设计包括稳态下的电压有效值、电压频率以及三相相序检测。论文首先对电能质量的意义研究进行了阐述,针对当前电能质量的特点提出了电能质量检测的必要性,描述了FPGA芯片以及设计步骤;然后对FPGA的硬件描述语言VHDL方面的知识作简要介绍;针对需要实现的三相交流电电能质量中的相电压,相频率以及三相相序的检测环节,分别设计了对应的模块化VHDL程序,每个模块化程序经过仿真验证后作为对应的功能子程序块,以最终的顶层模块将各个对应的子程序以元器件例化语句有机的连接起来生成最终的检测系统程序代码。这种分层模块化设计与编程使得整个程序代码层次分明,为系统的设计与维护提供了方便,而且模块化设计为系统的升级扩展提供了便利。采用VHDL语言作为系统的编程语言,不仅在现有的编程语言中理解简单,而且该语言软件硬化的设计思路也是现在电子系统设计的主流趋势。软件测试通过后,经过硬件平台的搭建与实验,验证了设计的正确性与合理性。建立在FPGA平台基础之上的电子系统,与传统的集成电路相比,具有明显的一体化与智能化优势,不仅利于整个系统的维护,而且便于系统的升级与扩展,推动了集成电路产业的跨越式发展。软件硬化的数字化系统设计,使整个系统设计更紧促与合理,调试方便,运行可靠。