单相锁相环原理的改进及其与Wind River Hypervisor的关联介绍。

简介：
２　 改进型单相锁相环 ２．１　 改进型单相锁相环原理 传统的基于 Park 反变换的锁相环，其结构如图３所示。 该种基于瞬时无功理论的单相锁相环，是于三相锁相环基础上进行的优化，传统的三相锁相环是通过将三相电压 uａ、ｕｂ、ｕｃ 变换至两相静止 αβ坐标系下，获得电压 vα、vβ，再将其变换至两相旋转坐标系下得到电压 vｄ、ｖｑ，最后对 vｄ 轴进行处理以确定三相电压的相位角 [５]。 然而，由于单相电压无法形成互相垂直的 αβ 轴分量 vα、vβ，因此只能采用虚拟化的手段来实现。 如图３所示，单相电压作为 vα 分量输入，通过预估的角度经 Park 反变换虚拟产生的电压作为 vβ 分量，随后以预估的角度作为旋转坐标系的旋转角度得到两相旋转坐标系下的量 vｄ、ｖｑ。 之后再对 q 轴分量进行处理即可获得锁定的相位角 θ′ 。 分析表明，当锁相环达到稳态时，q 轴输出为零，d 轴输出为被锁定电压幅值。 但是这种方法对低通滤波器的要求较高且对 PI 调节器的参数调整较为敏感。 为克服这些局限性，本研究在此基础上进行了进一步的改进。鉴于稳态后 d 轴输出为被锁定电压幅值 [６]，因此可以通过 d 轴输出电压 vｑ与预估角的 cosθ 相乘来计算 vβ，即 vβ = vｄ cosθ。 在使用 vｄ 前需对其进行低通滤波处理，这样可以显著提升效果，如图４所示。 图３展示了基于反 Park 变换的锁相环；图４则描绘了改进型锁相环的结构。 ２．２　 改进型单相锁相环仿真 笔者利用 MATLAB 进行仿真验证了改进型锁相环的有效性。 仿真结构的示意图如图５所示。 图５展示了改进型单相锁相环仿真的结构。