宽频带数字锁相环设计及基于FPGA的实现

简要介绍了一种在FPGA中实现全数字锁相环(DPLL)的原理与方法,重点介绍了采用可控模数分频器实现的数字锁相环中宽频带捕获的方法与实现过程。文中采用较为简单的方法实现了捕获时间小而捕获带宽又相当宽的全数字锁相环,解决了“捕获时间”和“捕获带宽”指标相互矛盾的问题。可直接用于同步串行通信中二进制码流的同步时钟的恢复,且可自动跟踪接收码流速率的变换。该设计是基于FPGA的模块化设计,便于其他数字系统设计及通信系统的移植和集成。     

采样锁相环系统的混沌行为

本文研究了采样锁相环系统的混沌行为,给出了采样锁相环产生混沌的一个充分条件、计算机模拟结果和完整的电路实验结果。最后给出了设计采样锁相环应遵循的准则     

一种基于同步旋转坐标变换的单相锁相环新算法

单相锁相环技术对于一些需要电压相位信息的控制场合具有重要意义。本文提出一种单相锁相环新算法,算法基于同步坐标旋转变换,通过反馈解耦的方法简化了锁相环的结构,同时避免了滤波器带宽受到系统动态性能要求制约的问题。文中在介绍基于同步旋转变换的单相锁相环方法基础上,给出了改进算法的推导过程,并对新算法中的调节器参数进行了设计。仿真与实验结果验证了该新算法的有效性。     

基于离散超混沌同步的数字签名技术

在混沌通信系统中,混沌系统的同步是关键,尤其是超混沌系统的同步.本文采用了一种基于观察器的离散混沌系统的同步技术,即用一个标量信号来同步离散混沌系统,对离散混沌同步加密技术进行研究.该方法利用了高复杂度的超混沌信号以增强载波信号的随机性以及Deat-Beat同步加密的复杂性,并且将这种技术应用于数字签名领域,得到了很好的加密效果.     

解耦混合坐标系并网逆变器电网同步方法

针对电网电压直流分量扰动影响电网同步精度的问题,提出一种解耦混合坐标系电网电压同步方法。首先分析了传统旋转坐标系锁相环的原理及存在的问题,在此基础上,将直流分量视为频率为"0Hz交流量谐波",并结合多旋转坐标系锁相环,提出静止坐标系结合多旋转坐标系的解耦同步方法。文中从系统稳定裕度、抗扰特性和动态性能等方面对锁相环参数进行了设计。最后在电网电压畸变不平衡且存在直流分量扰动情况下进行了仿真和实验研究。实验结果验证了所提出方法的可行性和有效性。     

可编程锁相环在频率合成器中应用

文中介绍带EEPROM的锁相环芯片PE3341,其控制程序可固化在锁相环芯片中,上电后自动运行,无需用CPU在线控制,这样就减小电路的面积,复杂程度以及成本.文中给出用此芯片设计的2.5GHz频率合成器电路及测试结果.     

基于动态面控制的永磁同步电动机混沌运动同步

电动机的混沌运动并不总是有害的,在某种特殊应用场合中永磁同步电动机的混沌运动是有益的,因此需要对永磁同步电动机的混沌运动进行反控制。本文为了能够实现永磁同步电动机混沌运动的同步,将动态面控制与混沌同步相结合,提出了一种基于动态面控制的永磁同步电动机混沌同步方法,仿真结果表明该方法可实现PMSM混沌运动的同步控制,具有较好的控制效果。     

全数字化组合式三相逆变器的锁相控制策略

针对逆变电源的并联冗余系统,分析了逆变电源同步锁相的基本原理,并对其进行了数学建模,分析了数字锁相环的稳定性以及稳态误差;锁相环中对载波周期进行了补偿,提高了锁相精度;最后以TMS320LF2407A为主控制器,数字同步锁相技术在一台10 kV.A的组合式三相逆变器样机上得到了验证。试验结果表明该数字锁相环实现了逆变器输出电压与同步信号的同步。     

电压畸变条件下静止无功补偿器同步方法研究

提出一种用于静止无功补偿器(SVC)控制的电压同步方法,即基于序分量的同步坐标轴锁相环(SBSRF-PLL)方法.该方法通过坐标变换,获取了电网三相电压相对于锁相环的角度,故能够完全消除传统同步坐标轴锁相环的锁相误差.在电网电压存在谐波、不平衡、频率变化等畸变情况下,采用SBSRF-PLL方法能够快速、准确地跟踪电压正...     

基于改进型DSOGI-PLL的电网电压同步信号检测

基于双二阶广义积分器的锁相环(dual second-order generalized integrator PLL,DSOGI-PLL)通过二阶广义积分器产生正交信号和滤除谐波,可实现在电网电压不对称和畸变情况下同步信号的提取。但当电网电压含有多次谐波时,基本二阶广义积分器的滤波效果不理想,锁相环提取的同步信号出现波动。文中通过构建谐波消除模块,在DSOGI-PLL的基础上,提出一种改进的锁相环结构。该锁相环在计算分离正负序电压之前先利用谐波消除模块消除电网电压中的各次谐波,从而消除谐波对锁相环的影响,准确地提取电网电压同步信号。MATLAB仿真和实验结果均表明,这种锁相环在电网电压不对称和含有多次谐波时能有效地提取基波的正负序分量、频率和相位。     

一种抗干扰能力强的速度控制锁相环

作为控制系统用的锁相环正在越来越多的领域中获得应用,它具有稳定度高和精度高的优点。在这里我们先一般地介绍一下锁相环,然后主要讨论在实际使用中锁相环如何抗强干扰,如强电场、电火花和共用地线干扰等。最后我们进行抗干扰电路的设计。     

基于复系数-延时信号消除法的锁相环设计

针对电网电压不平衡和谐波污染等复杂工况下传统软件锁相环锁相精度不足等问题,提出一种新型软件锁相环的设计方法。文章分析了传统锁相环的基本原理,对电网频率、锁相环输出频率、相位差对锁相性能的影响进行了研究。通过在两相静止坐标系中施加复系数滤波环节抑制电网高次谐波和负序分量的影响,再利用级联延时信号消除法滤除较低次的特定次谐波。通过仿真结果分析表明所提出锁相环具有良好的动态特性和锁相精度,可以在电网电压不平衡和谐波污染等复杂工况下快速准确完成锁相。     

锁相伺服技术及其在CNC机床中的应用

基于锁相环原理和基准脉冲技术,应用锁相伺服同步系统,实现了直接式位置跟踪控制,它把机床的齿轮传动链变成电子传动链,大大提高了系统的跟踪控制性能和柔性,并成功地用于ＣＮＣ磨齿机     

基于C-MEX建模的全数字单相并网逆变器的研究

介绍了一种基于Matlab中C-MEX建模的全数字单相并网逆变器的研制方法。在Matlab环境下由分立器件搭建主电路,由C-MEX进行建模,整机开发手段采用C语言源代码编译,可直接移植入嵌入式开发平台,有效提高开发效率。整机直流侧MPPT采用扰动观测法,交流侧采用电压外环、电流内环的控制方式,其中亦包含了直流偏磁抑制方法、虚拟单相锁相环以及PR调节等控制方法。最后在该仿真建模的基础上,研制了一台3 kW的单相光伏并网逆变器,将C-MEX中的C源代码移植入DSP嵌入式开发平台,经试验测试,验证了该仿真建模的正确性及该开发模式的优越性。     

一种高压直流锁相环的建模和分析

首先分析了SIEMENS锁相环的工作原理,然后对有限长单位冲激响应(finite impulse response,FIR)滤波器及反正切环节进行等效转换,并对频率跟踪器展开分析,建立了锁相环的离散域数学模型。接着根据传递函数分别从稳定性、动态响应和稳态误差3个方面对锁相环进行了分析,得到了锁相环系统各参数的限制范围,并由此整定了一组锁相环系统的新参数;然后在频率跳变、频率斜坡变化、相位跳变及谐波侵扰等干扰工况下对新旧参数锁相环进行了测试,结果表明新参数锁相环具有较优的锁相性能;最后在CIGRE HVDC标准测试模型和贵广Ⅱ工程模型中对新旧参数锁相环进行了仿真对比,结果表明,在交流故障下新参数锁相环能够更加有效地抑制后续换相失败,对高压直流输电系统的故障恢复性能具有改善作用。     

考虑锁相环影响的多逆变器并联接入弱电网稳定性分析

锁相环在经逆变器并联接入电网时,对确保并网电流与电压保持同步有着至关重要的作用.且在弱电网下电力电子设备的自身动态及其与电网的相互作用明显引发复杂的稳定性问题.文中从多逆变器并网的控制系统出发,建立了计及锁相环、电流调节器等控制环节影响的阻抗分析模型,考虑了各个逆变器对其它逆变器及其与交流电网之间的相互影响,提出了多组逆变器并网的阻抗稳定性判据.分析了随着电网强度、锁相环参数及逆变器数目的 变化对系统稳定裕量的影响,并根据所得稳定性判据给出了不同电网强度下可以并联的最大逆变器数目,最后在PSCAD上搭建多个逆变器并联接入弱电网的模型,验证了所得结果的正确性.     

二阶广义积分器的三种改进结构及其锁相环应用对比分析

二阶广义积分器(SOGI)可以提取三相电网电压信号中的基波正序分量,通过锁相得到精确的电网相位信息。而SOGI本身存在对输入信号频率依赖性强的缺陷,为此提出三种改进型SOGI。对三种改进型SOGI进行详细的对比分析,并将其应用到锁相环(PLL)中。之后将三种改进型SOGI-PLL分别在电网电压不平衡、含有直流分量和含有高次谐波的情况下进行对比实验,可以证明改进Ⅲ型SOGI-PLL具有更好的电网适应性。最后,通过实验验证了理论分析的正确性和可行性,并给出了结论。     

锁相倍频电路在电压信号DSP数据采集中的应用

介绍了锁相环集成电路CD4046的工作原理,提出了一种硬件同步的锁相倍频采样测量方法,用锁相环产生的频率来同步DSP2812的A/D采样的频率和时刻,锁相环每发出一个脉冲都启动采样电路进行一次数据采集。实验结果表明系统可行性和有效性。     

基于双同步旋转坐标的单/三相通用锁相算法设计

提出了一种新型单相/三相通用锁相环算法。该算法将单相电压、三相电压统一视为三相不平衡信号,在双dq同步旋转坐标系上进行投影,利用二倍频分量提取网络来实现正序信号、负序信号的快速解耦,有效提高了锁相环低通滤波器的截止频率;同时,利用正序直流d/q比值作为锁相环反馈量,克服了交流母线电压幅值变化的影响;同时还介绍了算法的结构和原理,建立了锁相环传递函数。考察了锁相环传递函数的零极点分布,分析了采样周期、低通滤波器截止频率对锁相性能的影响。最后,进行了仿真和实验,证明了该算法的有效性。     

一种基于锁相同步与滑窗迭代DFT的电力有源滤波器的设计与实现

电力有源滤波器APF（Active Power Filter）的动态补偿要求能够准确、实时地检测出电网中瞬态变化的畸变电流。首先提出了一种基于硬件锁相同步的滑窗迭代DFT谐波检测方法,该算法通过硬件锁相同步,可大大减小DFT在非同步采样时带来的误差。然后完成了一个基于上述算法的适用于低压配电系统的并联型APF的设计。仿真实验结果表明了该方法的可行性。