基于mcu和fpga三相程控功率源设计

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1、论文题目：基于MCU和FPGA的三相程控功率源设计作者姓名：冷凯入学时间：2009年9月专业名称：电力系统及其自动化研究方向：电力系统继电保护及其自动化技术指导教师：王益红职称：副教授公茂法职称：教授论文提交日期：2012年5月论文答辩日期：2012年6月授予学位日期：THREEPHASEPROGRAMMABLEPOWERSUPPLYBASEDONFPGAANDMCUADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandon

2、gUniversityofScienceandTechnologybyLengKaiSupervisor:AssociateProfessorWangYi-hongProfessorGongMao-faCollegeofInformationandElectricalEngineeringMay2012声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertati

3、on,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要本论文主要探讨了基于F

4、PGA和MCU的三相程控功率源的设计，并对此设计进行了必要的仿真试验与测试，最终得到了幅度、频率和相位可以调节的三相交流信号。并对实验所获得的数据进行了比对分析。在本次设计中，针对国内外的研究现状，结合各种DDS技术的特点，最终决定利用FPGA芯片设计DDS的核心部件，利用其高集成度、大规模以及可以方便地进行定制设计的特点来实现所需要的功能。本设计主要采用FPGA的硬件描述语言(VHDL)进行硬件的设计，设计主单元主要包括4级32位流水线结构的相位累加器、调制器、ROM查找表、象限求补器等模块。并通过具体分析，在设计方案中对以往的设计方法进行了优化。然

5、后通过QUARTUSII仿真软件进行了仿真与综合。通过高精度的D/A转换芯片，幅值调节部件以及信号滤波器等硬件电路对输出的离散波形数据进行还原、合成并最终输出合乎要求的波形，并对所得信号进行了放大处理，使之更合乎实际应用所需要的各项参数。最后，本设计叙述了系统的主要软件设计。关键词：FPGA,DDS，相位累加器，ROM，功率放大山东科技大学硕士学位论文AbstractAbstractThispapermainlydiscussesthethree-phaseprogrammablepowersourcedesignbasedonFPGAandMCU,a

6、varietyofsimulationexperimentsandtestinghadbeendoneforthisdesign,finally,Igotthethree-phaseACsignalamplitudewhichfrequencyandphasecanbeadjusted.Andanalyzedtheexperimentaldata.Inthisdesign，withtheresearchstatusathomeandabroad,combinedwiththecharacteristicsofavarietyofDDStechnolog

7、y，IdecidedtousetheFPGAchipdesigntheDDScore,itshighlyintegrated,large-scaleandcanbeeasilycustomdesigncharacteristicstoachievethefunctionalityrequired,ThisdesignFPGA-basedhardwaredescriptionlanguage(VHDL)forhardwaredesign,Thedesignunitincludingfour32-bitpipelinedphaseaccumulator,M

8、odulator,theROMlookuptable,thequadrant,compleme