專利名稱：一種數(shù)字電路鎖相方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頻率或相位的自動控制，尤其是涉及一種數(shù)字電路鎖相方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電路鎖相方法是采用模擬電路鎖相，但模擬電路鎖相不可避免地增加了系統(tǒng)的復雜性和成本，而且鎖相器件本身精度、溫漂特性以及三相電路中多個鎖相環(huán)同時使用的誤差同一性都直接影響鎖相的準確度。還有一種提出的數(shù)字電路鎖相方法，但這種方法只有在電網(wǎng)電壓無畸變的情況下才能保證較準確的鎖相，對于電壓畸變場合(過零點發(fā)生漂移)其鎖相不能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字電路鎖相方法，提高鎖相的精度和得到較快的動態(tài)響應。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種數(shù)字電路鎖相方法包括C32三-二變換矩陣，M旋轉(zhuǎn)變換矩陣，LPF低通濾波器，單位矢量生成環(huán)節(jié)，MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置， 二-三變換矩陣；包含基波和諧波信號的三相周期信號a、b、c經(jīng)C32三-二變換矩陣[1]變?yōu)棣?β坐標下相互正交的兩個分量eα、eβ，共同組成復矢量 ，此時，三相周期信號a、b、c中3n次諧波被消去；復矢量 與M旋轉(zhuǎn)變換矩陣相乘，使得電路基波降次為直流，3n+1次諧波降一次并且3n-1次諧波升一次，n為整數(shù)，從而得到復矢量 ；把復矢量 通過LPF低通濾波器，可以濾除其中的大部分非直流成分得到復矢量 ，使 通過單位矢量生成環(huán)節(jié)得到歸一化矢量 把歸一化矢量 乘以MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置得到復矢量 ，復矢量 與 二-三變換矩陣相乘，得到三相周期信號a、b、c的歸一化基波分量，完成三相信號的鎖相。
其中1)C32三-二變換矩陣[1]C32=231-12-12032-32;]]>2)M旋轉(zhuǎn)變換矩陣[2]M=cosωtsinωt-sinωtcosωt;]]>3)為單位矢量生成環(huán)節(jié)[4]r-s=v-s|v-s|=rsαrsβ;]]>4)MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置[5]MT=cosωt-sinωtsinωtcosωt;]]>5) 二-三變換矩陣[6]32C32T=10-1232-12-32]]>。
本發(fā)明具有穩(wěn)定的高精度，而且具有較快的動態(tài)響應，滿足實時鎖相的要求。它可以應用于單相、多相鎖相以及由各相分別鎖相的多相電路。


附圖是本發(fā)明數(shù)字電路鎖相方法流程圖。
具體實施例方式
如附圖所示，它包括C32三-二變換矩陣1，M旋轉(zhuǎn)變換矩陣2，LPF低通濾波器3，單位矢量生成環(huán)節(jié)4，MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置5， 二-三變換矩陣6；包含基波和諧波信號的三相周期信號a、b、c經(jīng)C32三-二變換矩陣1變?yōu)棣?β坐標下相互正交的兩個分量eα、eβ，共同組成復矢量 ，此時，三相周期信號a、b、c中3n次諧波被消去；復矢量 與M旋轉(zhuǎn)變換矩陣2相乘，使得電路基波降次為直流，3n+1次諧波降一次，并且3n-1次諧波升一次，n為整數(shù)，從而得到復矢量 ；把復矢量 通過LPF低通濾波器3，可以濾除其中的大部分非直流成分得到復矢量 ，使 通過單位矢量生成環(huán)節(jié)4得到歸一化矢量 ，把歸一化矢量 乘以MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置5得到復矢量 ，復矢量里 與 二-三變換矩陣6相乘，得到三相周期信號a、b、c的歸一化基波分量，完成三相信號的鎖相。
圖中1為三-二變換矩陣C32，其中C32=231-12-12032-32,e-s=C32eaebec=esαesβ,esα]]>和esβ分別為矢量 在α-β坐標系下α軸和β軸方向的分量；2為旋轉(zhuǎn)變換矩陣M，其中M=cosωtsinωt-sinωtcosωt]]>，ω為被鎖相電路的基波信號角頻率，t為時間分量，w-s=Me-s=wsαwsβ]]>；3為低通濾波環(huán)節(jié)LPF；4為單位矢量生成環(huán)節(jié)，r-s=v-s|v-s|=rsαrsβ,]]>其中v-s=vsαvsβ,|v-s|=vsα2+vsβ2]]>；5為旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置MT，u-s*=MTr-s=usαusβ]]>；6為二-三變換矩陣 1)在C32三-二變換矩陣1與LPF低通濾波器3之間加上M旋轉(zhuǎn)變換矩陣2，其目的是使電路基波降次變?yōu)橹绷鳎?)在M旋轉(zhuǎn)變換矩陣2與單位矢量(向量)生成環(huán)節(jié)4之間加上LPF低通濾波器3，其目的是濾除經(jīng)過M旋轉(zhuǎn)變換矩陣2后存在的非直流成分；3)在LPF低通濾波器3與MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置5之間加上單位矢量(向量)生成環(huán)節(jié)4，其目的在于減少由濾波器引起的延時和暫態(tài)環(huán)節(jié)，提高對諧波成分的衰減，加快整個系統(tǒng)的動態(tài)響應；4)在單位矢量生成環(huán)節(jié)4與 二-三變換矩陣6之間加上MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置5，其目的是使降次為直流的電路基波恢復為基波頻率。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字電路鎖相方法，其特征在于它包括C32三-二變換矩陣[1]，M旋轉(zhuǎn)變換矩陣[2]，LPF低通濾波器[3]，單位矢量生成環(huán)節(jié)[4]，MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置[5]， 二-三變換矩陣[6]；包含基波和諧波信號的三相周期信號a、b、c經(jīng)C32三-二變換矩陣[1]變?yōu)棣?β坐標下相互正交的兩個分量eα、eβ，共同組成復矢量 ，此時，三相周期信號a、b、c中3n次諧波被消去；復矢量 與M旋轉(zhuǎn)變換矩陣[2]相乘，使得電路基波降次為直流，3n+1次諧波降一次并且3n-1次諧波升一次，n為整數(shù)，從而得到復矢量 ；把復矢量 通過LPF低通濾波器[3]，可以濾除其中的大部分非直流成分得到復矢量 ；使 通過單位矢量生成環(huán)節(jié)[4]得到歸一化矢量 ，把歸一化矢量 乘以MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置[5]得到復矢量 ，復矢量 與 二-三變換矩陣[6]相乘，得到三相周期信號a、b、c的歸一化基波分量，完成三相信號的鎖相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字電路鎖相方法，其特征在于1)C32三-二變換矩陣[1]C32=231-12-12032-32;]]>2)M旋轉(zhuǎn)變換矩陣[2]M=cosωtsinωt-sinωtcosωt;]]>3)LPF低通濾波器[3]4)單位矢量生成環(huán)節(jié)[4]r-s=v-s|v-s|=rsαrsβ;]]>5)MT旋轉(zhuǎn)變換矩陣轉(zhuǎn)置[5]MT=cosωt-sinωtsinωtcosωt;]]>6) 二-三變換矩陣[6]32C32T=10-1232-12-32]]>。
全文摘要
一種數(shù)字電路鎖相方法,包括C
文檔編號H03L7/00GK1355610SQ0114267
公開日2002年6月26日 申請日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月13日
發(fā)明者陳繼承, 錢照明 申請人:浙江大學