一种基于dq变换的数字锁相环制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种基于dq变换的数字锁相环。本实用新型专利技术实施例包括：自适应控制器、Clark变换器、Park变换器、低通滤波器、合成模块。自适应控制器的输出端与第一合成模块的第一输入端连接，第一合成模块的输出端与Clark变换器的输入端连接，Clark变换器的输出端与Park变换器的输入端连接，Park变换器的输出端与低通滤波器的输入端连接。该锁相环基于d‑q变换的原理，并加入了低通滤波环节，跟踪速度快，精度高，可以对高频谐波进行过滤，获得准确的基波锁相环信号，且增加了自适应控制器，原始输入信号中的噪声成分分离，避免了原始输入信号中的电压畸变时，对锁相环的精度造成影响。

A digital phase locked loop based on dq transform

The embodiment of the utility model discloses a digital phase-locked loop based on the DQ transform. The embodiment of the utility model comprises an adaptive controller, an Clark converter, a Park converter, a low-pass filter and a synthesis module. The first input and output adaptive controller with the first synthesis module is connected with the output end of the first synthesis module Clark converter is connected with the input port of Clark converter and the output terminal of the Park converter is connected with the input terminal, the output of Park converter and low pass filter is connected with the input terminal. The principle of phase-locked loop D Based on Q transform, and joined the low-pass filter, fast tracking speed, high accuracy, it can filter the high frequency harmonic signal, the fundamental PLL accurately, and increase the adaptive controller, the noise components in the original input signal separation, to avoid the voltage distortion of original input signal when the impact on the accuracy of phase locked loop.

【技术实现步骤摘要】
一种基于dq变换的数字锁相环
本技术涉及数字锁相环领域，尤其涉及一种基于dq变换的数字锁相环。
技术介绍
随着数字技术的发展，全数字锁相环逐步发展起来。所谓全数字锁相环，就是环路部件全部数字化，采用数字鉴相器、数字环路滤波器、数控振荡器构成锁相环路，并且系统中的信号全是数字信号。在动态无级调压模块中，为了实现对负载电压的有效补偿，必须输出一定幅值和相位的补偿电压，从而要求动态无级调压模块能够获取电网相位的基本信息，这依赖于锁相环来实现。常见的锁相环有基于常见的锁相环有基于电压过零检测鉴相的锁相环和基于低通滤波器的锁相环。基于电压过零检测鉴相的锁相环，采用过零比较器将输入的正弦电压转换为方波电压，送入DSP的CAP口进行捕获；基于低通滤波器的锁相环，在进行低通滤波器设计时，为了较好的抑制系统可能存在的大量谐波，希望将低通滤波器的截止频率选的尽量低。然而，基于电压过零检测鉴相的锁相环由于在一个工频周期电压过零点只有两个，所以只能进行两次比较，跟踪速度相对较慢。当电网电压存在畸变和谐波时，会影响锁相的精度，而且由于过零点毛刺较大，会造成过零点检测不准确；而基于低通滤波器的锁相环会由于较低的截止频率会使得低通滤波器的响应速度降低，因此需要考虑低通滤波器的动态响应和鲁棒性。因此，对现有的锁相环进行改进，是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本技术实施例公开了一种基于dq变换的数字锁相环。该锁相环基于d-q变换的原理，并加入了低通滤波环节，跟踪速度快，精度高，可以对高频谐波进行过滤，获得准确的基波锁相环信号，且增加了自适应控制器，原始输入信号中的噪声成分分离，避免了原始输入信号中的电压畸变时，对锁相环的精度造成影响。本技术实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环，包括：自适应控制器、Clark变换器、Park变换器、低通滤波器、合成模块；所述自适应控制器的输出端与第一合成模块的第一输入端连接；所述第一合成模块的输出端与所述Clark变换器的输入端连接；所述Clark变换器的输出端与所述Park变换器的输入端连接；所述Park变换器的输出端与所述低通滤波器的输入端连接。优选地，所述自适应控制器的输入端与电压信号源连接，所述第一合成模块的第二输入端与另一电压信号源连接。优选地，所述低通滤波器的第一输出端与第二合成模块的第一输入端连接。优选地，本技术实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环还包括：PR调节器和PI调节器；所述PR调节器的输入端和第二合成模块的输出端连接；所述PI调节器的输入端和第二合成模块的输出端连接。优选地，所述PR调节器与第三合成模块的第一输入端连接，所述PI调节器与第三合成模块的第二输入端连接。优选地，所述PR调节器与第三合成模块的第一输入端连接的线路上设置有一个开关，所述PI调节器与第三合成模块的第二输入端连接的线路上设置有另一个开关。优选地，所述第三合成模块的输出端与第四合成模块的第一输入端连接，所述第四合成模块的第二输入端与频率信号源连接。优选地，本技术实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环还包括：积分环节；所述积分环节的输入端与所述第四合成模块的输出端连接。优选地，本技术实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环还包括：正弦运算器和余弦运算器；所述正弦运算器和所述余弦运算器的输入端均与所述积分环节的输出端连接。优选地，所述正弦运算器和所述余弦运算器的输出端均与所述Park变化器的输入端连接，且均与所述自适应控制器的输入端连接。从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：本技术实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环，包括：自适应控制器、Clark变换器、Park变换器、低通滤波器、合成模块。本实施例中，自适应控制器的输出端与第一合成模块的第一输入端连接，第一合成模块的输出端与所述Clark变换器的输入端连接，Clark变换器的输出端与所述Park变换器的输入端连接，Park变换器的输出端与所述低通滤波器的输入端连接，该锁相环基于d-q变换的原理，并加入了低通滤波环节，跟踪速度快，精度高，可以对高频谐波进行过滤，获得准确的基波锁相环信号，且增加了自适应控制器，原始输入信号中的噪声成分分离，避免了原始输入信号中的电压畸变时，对锁相环的精度造成影响。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本技术实施例中提供的一种基于dq变换的数字锁相环的结构示意图。其中，图中标记如下所述：1.自适应控制器2.第一合成模块3.Clark变换器4.Park变换器5.低通滤波器6.第二合成模块7.PR调节器8.PI调节器9.第三合成模块10.第四合成模块11.积分环节12.正弦运算器13.余弦运算器具体实施方式本技术实施例公开了一种基于dq变换的数字锁相环，包括：自适应控制器、Clark变换器、Park变换器、低通滤波器、合成模块。该锁相环基于d-q变换的原理，并加入了低通滤波环节，跟踪速度快，精度高，可以对高频谐波进行过滤，获得准确的基波锁相环信号，且增加了自适应控制器，原始输入信号中的噪声成分分离，避免了原始输入信号中的电压畸变时，对锁相环的精度造成影响。请参阅图1，本技术实施例中提供的一种的一个实施例包括：自适应控制器1、Clark变换器3、Park变换器4、低通滤波器5、合成模块；自适应控制器1的输出端与第一合成模块2的第一输入端连接；第一合成模块2的输出端与Clark变换器3的输入端连接；Clark变换器3的输出端与Park变换器4的输入端连接；Park变换器4的输出端与低通滤波器5的输入端连接。自适应控制器1的输入端与电压信号源U0连接，第一合成模块2的第二输入端与另一电压信号源Us连接。低通滤波器5的第一输出端与第二合成模块6的第一输入端连接。本技术实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环还包括：PR调节器7和PI调节器8；PR调节器7的输入端和第二合成模块6的输出端连接；PI调节器8的输入端和第二合成模块6的输出端连接。PR调节器7与第三合成模块9的第一输入端连接，PI调节器8与第三合成模块9的第二输入端连接。PR调节器7与第三合成模块9的第一输入端连接的线路上设置有一个开关K1，PI调节器8与第三合成模块9的第二输入端连接的线路上设置有另一个开关K2。第三合成模块9的输出端与第四合成模块10的第一输入端连接，第四合成模块10的第二输入端与频率信号源ω0连接。本技术实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环还包括：积分环节11；积分环节11的输入端与第四合成模块10的输出端连接。本技术实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环还包括：正弦运算器12和余弦运算器13；正弦运算器12和余弦运算器13的输入端均与积分环节11的输出端连接。正弦运算器12和余弦运算器13的输出端均与Park变化器4的输入端连接，且均与自适应控制器1的输入端连接。在本实施例中，U0为三相基波电压的参考输入，对原始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于dq变换的数字锁相环，其特征在于，包括：自适应控制器、Clark变换器、Park变换器、低通滤波器、合成模块；所述自适应控制器的输出端与第一合成模块的第一输入端连接；所述第一合成模块的输出端与所述Clark变换器的输入端连接；所述Clark变换器的输出端与所述Park变换器的输入端连接；所述Park变换器的输出端与所述低通滤波器的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于dq变换的数字锁相环，其特征在于，包括：自适应控制器、Clark变换器、Park变换器、低通滤波器、合成模块；所述自适应控制器的输出端与第一合成模块的第一输入端连接；所述第一合成模块的输出端与所述Clark变换器的输入端连接；所述Clark变换器的输出端与所述Park变换器的输入端连接；所述Park变换器的输出端与所述低通滤波器的输入端连接。2.根据权利要求1所述的基于dq变换的数字锁相环，其特征在于，所述自适应控制器的输入端与电压信号源连接，所述第一合成模块的第二输入端与另一电压信号源连接。3.根据权利要求1所述的基于dq变换的数字锁相环，其特征在于，所述低通滤波器的第一输出端与第二合成模块的第一输入端连接。4.根据权利要求3所述的基于dq变换的数字锁相环，其特征在于，还包括：PR调节器和PI调节器；所述PR调节器的输入端和第二合成模块的输出端连接；所述PI调节器的输入端和第二合成模块的输出端连接。5.根据权利要求4所述的基于dq变换的数字锁相环，其特征在于，所述PR调节器与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兰芳，徐晓刚，周永言，黄嘉健，李鑫，蔡晓燕，吴国兵，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44