exponenta event banner

Синусоидальное измерение (PLL)

Оценка синусоидальных характеристик с использованием системы фазовой автоподстройки частоты

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Контроль / Измерения

  • Sinusoidal Measurement (PLL) block

Описание

Блок синусоидального измерения (PLL) оценивает частоту, фазовый угол и величину однофазного синусоидального сигнала или отдельных фаз многофазного синусоидального сигнала. Блок использует усовершенствованную стратегию ФАПЧ для оценки этих синусоидальных характеристик входного сигнала.

Этот блок используется в приложениях управления, когда требуется частота, фазовый угол или величина, и не может быть измерен непосредственно. Чтобы обеспечить более быструю фазовую блокировку для сбалансированных трехфазных входных сигналов, используйте блок трехфазного синусоидального измерения (PLL).

Уравнения

Система фазовой автоподстройки частоты генерирует синусоиду, которая аппроксимирует входной сигнал u (t) в виде:

y (t) = A (t) sin (ϕ0+∫2πf (t) dt),

где:

  • y - оценка входного сигнала.

  • А - оценка амплитуды входного сигнала.

  • β 0 - начальный фазовый угол входного сигнала.

Расчетный фазовый угол (λ) - это угол этой генерируемой синусоиды:

(t) =ϕ0+∫2πf (t) dt,

где f, если частота синусоиды, и δ 0 - начальный фазовый угол.

На этой диаграмме показана общая структура системы фазовой автоподстройки частоты.

На схеме:

  • Фазовый детектор вырабатывает сигнал ошибки относительно разности фаз между входной синусоидой u и синтезированной синусоидой y. Он также выводит оценку амплитуды А.

  • Фильтр контура обеспечивает оценку входной угловой частоты, путем фильтрации высокочастотных составляющих разности фаз. Блок также выводит преобразованную частоту f в Гц.

  • Генератор, управляемый напряжением, интегрирует угловую скорость для получения фазовой оценки. Генератор также генерирует нормализованную синтезированную синусоиду (1/A) y, которую он посылает фазовому детектору для сравнения.

Порты

Вход

развернуть все

Периодический входной сигнал.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

Расчетная частота входного сигнала, в Гц.

Типы данных: single | double

Расчетный фазовый угол входного сигнала, в рад.

Типы данных: single | double

Оцененная величина входного сигнала.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Интегральный коэффициент усиления фазового детектора. Это определяет агрессивность ФАПЧ в отслеживании и блокировке величины.

Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или векторные параметры того же размера, что и входной сигнал.

Пропорциональный коэффициент усиления для фильтра контура. Это определяет агрессивность ФАПЧ в отслеживании и блокировке фазового угла. Увеличьте это значение, чтобы увеличить время реакции трекинга на ступенчатые изменения фазового угла.

Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или векторные параметры того же размера, что и входной сигнал.

Интегральный коэффициент усиления для фильтра контура. Увеличьте это значение, чтобы увеличить скорость, с которой устраняется ошибка установившегося состояния в фазовом угле. Это значение также определяет агрессивность ФАПЧ при отслеживании и блокировке фазы.

Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или векторные параметры того же размера, что и входной сигнал.

Начальная оценка входной частоты. Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или векторные параметры того же размера, что и входной сигнал.

Начальная оценка фазового угла. Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или векторные параметры того же размера, что и входной сигнал.

Начальная оценка величины. Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или векторные параметры того же размера, что и входной сигнал.

Время между последовательными выполнением блоков. Во время выполнения блок выдает выходные данные и, при необходимости, обновляет свое внутреннее состояние. Дополнительные сведения см. в разделе Что такое время образца? и Укажите время образца.

Для унаследованной дискретной операции укажите -1. Для операции дискретного времени укажите положительное целое число. Для непрерывной работы укажите 0.

Если этот блок находится в маскированной подсистеме или другой вариационной подсистеме, которая позволяет переключаться между непрерывной и дискретной работой, активизируйте параметр времени выборки. Продвижение параметра времени выборки обеспечивает правильное переключение между непрерывной и дискретной реализациями блока. Дополнительные сведения см. в разделе Преобразование параметра в маску.

Ссылки

[1] Карими-Гартемани, М. и М. Р. Иравани. «Новая система фазовой автоподстройки частоты (PLL)». Сделки IEEE по промышленной электронике. Материалы 44-го симпозиума IEEE по схемам и системам, том 1, стр. 421-424. IEEE, 2001..

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.
Представлен в R2017b