基于FPGA的瞬态响应测试仪的设计与实现.pdf

第33卷第 1期 上 海 电 力 学 院 学 报 Vo1．33．No．1 2017年 2月 Journal of Shanghai University of Electric Power F色b． 2017 DOI：10．3969／j．issn．1006—4729．2017．01．016 基于 FPGA的瞬态响应测试仪的设计与实现 李 亚 ，樊汝森 ，蒋 伟 ，杨俊杰 ，宋 辰。，张 源。 (1．上海电力学院 电子与信息工程学院，上海 200090； 2．国网上海市电力公司 青浦供电公司，上海 200122；3．青岛大学 自动化工程学院，山东 青岛 266071) 摘 要：为提高瞬态响应测试仪的测量精度和响应速度 ，提出了一种基于现场可编程 门阵列(FPGA)实现的 设计方法．系统设计采用Xilinx公司生产的XilinxSpartan3EXC3S500EPQ208FPGA作为控制核心，实现了 对瞬态响应的峰值时间、超调量及调节时间的精确测量，并且能较准确地绘制二阶系统的瞬态响应曲线．系统 显示模块采用VGA显示，既节约了10 口资源，又可以更加逼真地显示相应曲线．系统可通过模拟开关实现单 脉冲信号的输出，并扩展了语音提示功能，使用更方便．实际测试表明，系统具有运行稳定、参数测量精度高、 抗干扰强及响应速度快的优点． 关键词：现场可编程门阵列；瞬态响应；VGA显示；模拟开关 中图分类号：TN791；TP274 文献标志码 ：A 文章编号：1006—4729(2017)01—0073—04 Design andImplementation oftheTransient ResponseTesterBasedonFPGA LIYa，FANRusen，JIANGWei，YANGJunjie，SONGChen，ZHANGYuan (1．SchoolofElectronicsandInformationEngineering，ShanghaiUniversityof ElectricPower，Shangha i 200090，China； 2．StateGridShanghaiQingpuPowerSupplyCompany，Shanghai 200122，China； 3．CollegeofAutomationEngineering，QingdaoUniversity，Qingdao 266071，China) Abstract： Inordertoimprovethetransientresponsetestermeasurementaccuracyandspeedof response，adesignmethodisproposedbasedonFPGA implementation．Thesystem design using hteXilinxcompany’sXilinxSpartan3EXC3S500EPQ208astheFPGAcontrolcore，achievesa precisemeasurementtohtetransientresponseofpeaktime，overshootandsettlingtimeandcanac— curatelydrawshtesecond trnasientresponse ordercurve ofthe system．Thedisplay module opt VGA displaynotonly savesIO portresources，butalso morerealisticallydisplayshtecorrespond— ing curve．Thesystem canachievethepulsesignaloutputbyasingleanalogswitchandiseasierto usehtesystem expansionvoiceprompts．Thepracticaltestsshow thatthesystem hash