DZIEKAN i RADA WYDZIAŁU ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI, INFORMATYKI i INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ AKADEMII GÓRNICZO-HUTNICZEJ im. ST. STASZICA W KRAKOWIE | |
---|---|
zapraszają na publiczną dyskusję nad rozprawą doktorską mgra inż. Jakuba Kowalskiego |
|
PRÓBKOWANIE PRZYPADKOWE SYGNAŁÓW W POMIARACH WARTOŚCI DEFINIOWANEJ PRZEZ OPERACJĘ UŚREDNIANIA I CAŁKOWANIA | |
Termin: | 15 października 2014 roku o godz. 12:00 |
Miejsce: | pawilon B-1, sala 4 Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków |
PROMOTOR: | Dr hab. inż. Andrzej Bień, prof. nadzw. AGH - Akademia Górniczo-Hutnicza |
RECENZENCI: | Prof. dr hab. inż. Jerzy Jakubiec – Politechnika Śląska |
Dr hab. inż. Krzysztof Duda - Akademia Górniczo-Hutnicza | |
Z rozprawą doktorską i opiniami recenzentów można się zapoznać w Czytelni Biblioteki Głównej AGH, al. Mickiewicza 30 |
Próbkowanie przypadkowe sygnałów w pomiarach wartości definiowanej przez operację uśredniania i całkowania
mgr inż. Jakub Kowalski
Promotor: dr hab. inż. Andrzej Bień, prof. nadzw. AGH
Dyscyplina: Elektrotechnika
Dla sygnałów systemu elektroenergetycznego, często pojawia się potrzeba analizy ich w szerokim paśmie, pomimo stosunkowo niskiej częstotliwości podstawowej. Przykładowo sygnał otrzymywany z falownika, mimo że przybliża sinusoidę o częstotliwości około 50Hz, jest syntezowany z częstotliwością nawet kilkudziesięciu kiloherców. Klasyczne podejście do estymacji wartości skutecznej takiego sygnału wymaga zastosowania bardzo szybkiego przetwornika oraz przetworzenia dużej ilości danych.
W pracy zaprezentowano metodę próbkowania losowego przeznaczoną do wyznaczenia parametrów sygnałów występujących w systemie elektroenergetycznym definiowanych przez operację uśrednianie lub całkowania. Zaletą tej metody jest możliwość wyznaczenia takich parametrów dla szerszego zakresu częstotliwości sygnału niż stosując próbkowanie równomierne.
Zaproponowana w pracy metoda opiera się uśrednianiu próbek pobranych w losowych chwilach czasu. Możliwe dzięki niej jest estymowanie parametrów sygnału przy użyciu tańszych rozwiązań układowych, z pominięciem nadmiarowej informacji o kształcie sygnału.
W rozprawie zaproponowano istotne parametry metody wpływające na jej prawidłowe działanie. W środowisku Matlab przeprowadzono serię eksperymentów symulacyjnych badających zależności uzyskanej niepewności od wpływu poszczególnych parametrów metody. Przedstawiono metodę prawidłowego doboru parametrów w zależności od zakresu możliwych częstotliwości sygnału wejściowego.
Skonstruowano dwa stanowiska pomiarowe do weryfikacji metody na sygnałach rzeczywistych. Pierwsze z nich bazujące na mikrokontrolerze STM32 umożliwiło zbadanie działania i skuteczności metody przy zastosowaniu tanich urządzeń pomiarowych obarczonych dużą niepewnością. Drugie stanowisko bazowało na platformie PXI firmy National Instruments. Wykorzystanie dedykowanego pomiarom systemu z FPGA oraz z szybką kartą pomiarową umożliwiło porównanie niepewności metody w stosunku do eksperymentów symulacyjnych.
Pełna wersja tekstu doktoratu: Doktorat_Jakub_Kowalski