PLL
Определите частоту и основной компонент угла фазы сигнала
Библиотека
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Управление
Описание
Блок PLL моделирует Цикл блокировки фазы (PLL) система управления с обратной связью, которая отслеживает частоту и фазу синусоидального сигнала при помощи внутреннего генератора частоты. Система управления настраивает внутреннюю частоту генератора, чтобы сохранить различие в фазах для 0.
Рисунок показывает внутреннюю схему PLL.
Входной сигнал смешан с внутренним сигналом генератора. Компонент DC смешанного сигнала (пропорциональный разности фаз между этими двумя сигналами) извлечен со средним значением переменной частоты. Контроллер Пропорциональной Интегральной Производной (PID) с дополнительным автоматическим управлением усилением (AGC) сохраняет разность фаз для 0 путем действия на управляемый генератор. PID выход, соответствуя скорости вращения, отфильтрован и преобразован в частоту в герц, который используется средним значением.
Параметры
- Minimum frequency (Hz)
Задайте минимальную ожидаемую частоту входного сигнала. Это наборы параметров buffer size блока Mean (Variable Frequency), используемого в блоке, чтобы вычислить среднее значение. Значением по умолчанию является
45.- Initial inputs [ Phase (degrees), Frequency (Hz) ]
Задайте начальную фазу и частоту входного сигнала. Значением по умолчанию является
[0, 60].- Regulator gains [ Kp, Ki, Kd ]
Задайте пропорциональное, интеграл и производные усиления внутреннего ПИД-регулятора. Используйте усиления, чтобы настроить время отклика PLL, перерегулирование и установившуюся ошибочную эффективность. Значением по умолчанию является
[180, 3200, 1].- Time constant for derivative action (s)
Задайте постоянную времени для фильтра первого порядка блока производной ПИДа. Значением по умолчанию является
1e-4.- Maximum rate of change of frequency (Hz/s)
Задайте максимальный положительный и отрицательный наклон частоты сигнала. Значением по умолчанию является
12.- Filter cut-off frequency for frequency measurement (Hz)
Укажите, что lowpass второго порядка фильтрует частоту среза. Значением по умолчанию является
25.- Sample time
Задайте шаг расчета блока в секундах. Установите на 0, чтобы реализовать непрерывный блок. Значением по умолчанию является
0.- Enable automatic gain control
Когда этот флажок устанавливается, блок PLL оптимизирует свою эффективность путем масштабирования сигнала регулятора ПИДа согласно величине входного сигнала. Выберите эту опцию, когда входной сигнал не будет нормирован. Значение по умолчанию выбрано.
Вводы и выводы
InНормированный входной сигнал, в pu.
FreqИзмеренная частота, в герц.
wtУгол (рад), варьирующийся между 0 и 2*pi, синхронизировался на пересечении нулем (повышение) основного принципа входного сигнала.
Характеристики
| Размер шага | Заданный в параметре Sample Time. Непрерывный, когда Sample Time = 0. |
| Скалярное расширение | Нет |
| Определенный размерность | Нет |
| Обнаружение пересечения нулем | Да |
Примеры
power_PLL пример показывает использование PLL (3ph) и блоки PLL.
Блок PLL питается синусоидальным сигналом 60 Гц, увеличиваясь до 61 Гц с 0,5 с до 1,5 с. Заметьте, что частота достигает новой частоты в короткое время отклика.
Блок PLL (3ph) питается трехфазными синусоидальными сигналами, увеличивающимися от 60 Гц до 61 Гц между 0,5 и 1,5 секундами. PLL (3ph) частота достигает новой частоты быстрее, чем PLL из-за дополнительной информации о фазе.
Шаг расчета модели параметрируется с переменной Ts (со значением по умолчанию 0). Чтобы дискретизировать блок PLL, в командной строке MATLAB®, входят
Ts = 50e-6