Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência
The presence of non-linear loads at a point in the distribution system may deform voltage waveform due to the consumption of non-sinusoidal currents. The use of active power filters allows significant reduction of the harmonic content in the supply current. However, the processing of digital control...
| Autor principal: | Fernandes, Anderson Luiz |
|---|---|
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2016
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1785 |
| Tags: |
Adicionar Tag
Sem tags, seja o primeiro a adicionar uma tag!
|
| id |
riut-1-1785 |
|---|---|
| recordtype |
dspace |
| spelling |
riut-1-17852016-10-25T05:00:25Z Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência Hybrid architecture with DSP and FPGA for control implementation in active power filters Fernandes, Anderson Luiz Carati, Emerson Giovani http://lattes.cnpq.br/8681744957229767 Favarim, Fábio http://lattes.cnpq.br/4127225140175485 Carati, Emerson Giovani Favarim, Fábio Costa, Jean Patric da Becker, Leandro Buss Processamento paralelo (Computadores) Processamento de sinais Filtros elétricos ativos Arranjos de lógica programável em campo Parallel processing (Electronic computer) Signal processing Electric filters, Active Field programmable gate arrays CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA The presence of non-linear loads at a point in the distribution system may deform voltage waveform due to the consumption of non-sinusoidal currents. The use of active power filters allows significant reduction of the harmonic content in the supply current. However, the processing of digital control structures for these filters may require high performance hardware, particularly for reference currents calculation. This work describes the development of hardware structures with high processing capability for application in active power filters. In this sense, it considers an architecture that allows parallel processing using programmable logic devices. The developed structure uses a hybrid model using a DSP and an FPGA. The DSP is used for the acquisition of current and voltage signals, calculation of fundamental current related controllers and PWM generation. The FPGA is used for intensive signal processing, such as the harmonic compensators. In this way, from the experimental analysis, significant reductions of the processing time are achieved when compared to traditional approaches using only DSP. The experimental results validate the designed structure and these results are compared with other ones from architectures reported in the literature. A presença de cargas não-lineares em um ponto do sistema de distribuição pode deformar a forma de onda de tensão devido ao consumo de correntes não senoidais. O uso de filtros ativos de potência permite uma redução significativa do conteúdo harmônico da corrente de alimentação. Entretanto, as estruturas digitais de controle para estes filtros, particularmente o cálculo das correntes de referência, pode necessitar de processamento de alto desempenho. Neste trabalho se propõe o desenvolvimento de estruturas de controle com alto desempenho de processamento, para aplicação em filtros ativos de potência. Neste sentido, é considerada uma arquitetura que permite processamento paralelo utilizando dispositivos lógicos programáveis. A estrutura desenvolvida utiliza um modelo híbrido com um DSP e uma FPGA. O DSP é utilizado para aquisição de sinais de tensão e corrente, controladores adicionais relacionados a fundamental e acionamento PWM. A FPGA é utilizada para o processamento intensivo do sinal de compensação de harmônicas. Desta forma, através da análise experimental são obtidas reduções significativas nos tempos de processamento comparadas as abordagens tradicionais utilizando somente DSP. Os resultados experimentais validam a estrutura projetada e são comparados com outras arquiteturas relatadas na literatura. 2016-10-24T17:15:10Z 2016-10-24T17:15:10Z 2016-08-18 masterThesis FERNANDES, Anderson Luiz. Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência. 2016. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1785 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UTFPR |
| institution |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| collection |
RIUT |
| language |
Português |
| topic |
Processamento paralelo (Computadores) Processamento de sinais Filtros elétricos ativos Arranjos de lógica programável em campo Parallel processing (Electronic computer) Signal processing Electric filters, Active Field programmable gate arrays CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| spellingShingle |
Processamento paralelo (Computadores) Processamento de sinais Filtros elétricos ativos Arranjos de lógica programável em campo Parallel processing (Electronic computer) Signal processing Electric filters, Active Field programmable gate arrays CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Fernandes, Anderson Luiz Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência |
| description |
The presence of non-linear loads at a point in the distribution system may deform voltage waveform due to the consumption of non-sinusoidal currents. The use of active power filters allows significant reduction of the harmonic content in the supply current. However, the processing of digital control structures for these filters may require high performance hardware, particularly for reference currents calculation. This work describes the development of hardware structures with high processing capability for application in active power filters. In this sense, it considers an architecture that allows parallel processing using programmable logic devices. The developed structure uses a hybrid model using a DSP and an FPGA. The DSP is used for the acquisition of current and voltage signals, calculation of fundamental current related controllers and PWM generation. The FPGA is used for intensive signal processing, such as the harmonic compensators. In this way, from the experimental analysis, significant reductions of the processing time are achieved when compared to traditional approaches using only DSP. The experimental results validate the designed structure and these results are compared with other ones from architectures reported in the literature. |
| format |
Dissertação |
| author |
Fernandes, Anderson Luiz |
| author_sort |
Fernandes, Anderson Luiz |
| title |
Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência |
| title_short |
Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência |
| title_full |
Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência |
| title_fullStr |
Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência |
| title_full_unstemmed |
Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência |
| title_sort |
arquitetura híbrida com dsp e fpga para implementação de controladores de filtros ativos de potência |
| publisher |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| publishDate |
2016 |
| citation |
FERNANDES, Anderson Luiz. Arquitetura híbrida com DSP e FPGA para implementação de controladores de filtros ativos de potência. 2016. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016. |
| url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1785 |
| _version_ |
1805302635789549568 |
| score |
10,814766 |