基于雙DSP+ARM的風(fēng)力發(fā)電模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開題報(bào)告

基于雙DSP+ARM的風(fēng)力發(fā)電模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開題報(bào)告一、項(xiàng)目背景和意義風(fēng)力發(fā)電是近年來快速發(fā)展的可再生能源之一，但由于其天然的不穩(wěn)定性、發(fā)電機(jī)設(shè)備的特殊性以及與非線性負(fù)載的相互作用等因素，使得其發(fā)電過程更加復(fù)雜。因此，設(shè)計(jì)一種可靠的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行過程對(duì)于提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率并進(jìn)行系統(tǒng)性能測試具有重要作用。二、研究內(nèi)容和目標(biāo)本項(xiàng)目將基于雙DSP+ARM的風(fēng)力發(fā)電模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，主要研究以下內(nèi)容：1.建立風(fēng)能模型，模擬風(fēng)能信號(hào)，控制模擬風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，模擬出風(fēng)能發(fā)電過程。2.設(shè)計(jì)電路板，通過模擬電路實(shí)現(xiàn)直流和交流輸出。3.利用雙DSP+ARM控制板協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制和功率控制等功能。4.設(shè)計(jì)操作界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的展示。本項(xiàng)目的主要研究目標(biāo)如下：1.建立穩(wěn)定可靠的風(fēng)能模型，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的過程模擬。2.開發(fā)高效精確的控制策略，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行及功率輸出控制。3.通過建立電路板和編寫嵌入式程序，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能轉(zhuǎn)化為交流輸出的過程，完成基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的性能測試。4.設(shè)計(jì)友好的操作界面，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可視化展示和實(shí)驗(yàn)方案的靈活定制。三、技術(shù)路線和實(shí)現(xiàn)方法本項(xiàng)目的技術(shù)路線主要包括風(fēng)能模型的建立和模擬、風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的模擬電路設(shè)計(jì)、雙DSP+ARM控制板的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程、操作界面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)等幾個(gè)方面。1.風(fēng)能模型的建立和模擬利用MATLAB搭建風(fēng)電場模型，對(duì)不同條件下的風(fēng)能信號(hào)進(jìn)行合成，并將合成的風(fēng)能信號(hào)輸出到風(fēng)機(jī)控制器中，控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過建立的風(fēng)能模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的仿真和測試。2.風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的模擬電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)適用于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的電路板，實(shí)現(xiàn)直流和交流輸出。其中，直流輸出通過橋式整流電路將輸出電壓轉(zhuǎn)化為直流電壓，并通過穩(wěn)壓電路實(shí)現(xiàn)對(duì)直流輸出電壓的調(diào)節(jié)和控制；交流輸出通過三相交流輸出電路實(shí)現(xiàn)，將直流電壓通過交流逆變電路轉(zhuǎn)化為交流電壓輸出。3.雙DSP+ARM控制板的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程本項(xiàng)目主要采用基于TMS320F28335、TMS320F28235和Cortex-M3的雙DSP和ARM處理器作為控制板核心，設(shè)計(jì)控制板硬件系統(tǒng)并編寫控制程序。利用DSP控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和采集各種信號(hào)、利用ARM實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總體調(diào)度和控制，保證系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和運(yùn)行穩(wěn)定性。4.操作界面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)友好操作界面，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的展示。通過人機(jī)交互方式，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)全過程的控制和監(jiān)測。四、預(yù)期成果和應(yīng)用前景本項(xiàng)目將開發(fā)基于雙DSP+ARM的風(fēng)力發(fā)電模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真和測試。預(yù)期成果如下：1.可靠穩(wěn)定的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模擬平臺(tái)。2.高效精確的控制策略，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行和功率輸出控制。3.實(shí)際輸出直流和交流電的模擬電路板。4.友好的操作界面，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可視化展示和實(shí)驗(yàn)方案的靈活定制。本項(xiàng)目的應(yīng)用前景非常廣闊