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基于arm+fpga的同步发电机励磁调节器及pss的工程应用
设计
《基于ARM+FPGA的同步发电机励磁调节器及PSS的工程应用设
计》
本文的目的是讨论基于arm+fpga的同步发电机励磁调节器及
pss的应用设计。首先，简要介绍了同步发电机励磁调节器的基本概
念，以及它的功能和影响同步发电机稳定性的主要参数。调节器的设
计流程也被详细介绍，包括系统模型建立、系统分析和控制器设计等。
此外还阐述了基于arm+fpga的同步发电机励磁调节器及pss的实现
方法，然后给出了hfoc2软件开发平台的设计方案，最后给出的是实
验结果，从而证明了系统的可靠性和可行性。
回想一下，通过同步发电机的励磁调节器，可以实现发电机电网
的调节和稳定。在实际工程中，励磁调节器可以用来提高发电机的稳
定性以及降低系统稳定性的增益。同步发电机励磁调节器分为双环控
制和单环控制，其中，双环控制是由pss导致电枢励磁电流及系统机
械转速间的反馈关系而形成的一种非线性调节环路，而单环控制则是
改善发电机励磁转子电流以及调节发电机电枢励磁电流的一种线性
控制环路。两种控制方法都可以在不影响励磁性能的情况下有效地改
善系统的稳定性。
当调节器设计时，首先要根据发电机参数建立励磁调节器的系统
模型，其次通过系统分析来判断励磁调节器的稳定性，最后设计控制
器，以改善系统的交流品质和稳定性。由于调节器的设计受到硬件的
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限制，必须考虑硬件中芯片的配置以及信号传递和处理的范围，以确
保设计的可靠性和可行性。
为了实现基于arm+fpga的同步发电机励磁调节器及pss，本文
提出了一种基于arm+fpga的同步发电机励磁调节器及pss的设计框
架。该框架由arm和fpga组成：arm负责实现机械参数，励磁调节
器的控制和主机通信，而fpga则负责发电机模型的仿真，还可实现
发电机电枢空间电流检测，目的为更加精确的调节发电机的参数。
为了验证这种设计是否可靠，本文开发了一种软件开发平台，采
用hfoc2软件进行开发，该软件由多种编程语言（c语言、matlab、
verilog等）、多媒体技术、人机界面等构成，使用户能够实现对系
统的调试和诊断，并可以实现励磁调节器和pss的实时监控。
此外，为了进一步验证本文的可靠性，本文还进行了实验研究，
并且把实验结果与文献中报道的数据进行了比较，从而证明了本文的
可靠性和可行性。
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