PLL
Определите частоту и основной компонент угла фазы сигнала
Библиотека
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Контроль
Описание
Блок PLL моделирует систему управления с обратной связью Цикла фазовой автоподстройки (ФАП), которая отслеживает частоту и фазу синусоидального сигнала при помощи внутреннего частотного генератора. Система управления настраивает частоту внутреннего генератора, чтобы сохранить различие фаз равной 0.
Рисунок показывает внутреннюю схему ФАП.
Входной сигнал смешивается с сигналом внутреннего генератора. Компонент постоянного тока смешанного сигнала (пропорциональная фазе различие между этими двумя сигналами) извлекается со средним значением переменной частоты. Пропорционально-Интегрально-Производный (PID) контроллер с опциональным автоматическим управлением усилением (AGC) сохраняет различие фаз равной 0, воздействуя на управляемый генератор. Выход ПИД, соответствующий скорости вращения, фильтруется и преобразуется в частоту, в герцах, которая используется под средним значением.
Параметры
- Minimum frequency (Hz)
Задайте минимальную ожидаемую частоту входного сигнала. Это наборов параметров buffer size блока Mean (Переменная частота), используемого внутри блока, чтобы вычислить среднее значение. По умолчанию это
45.- Initial inputs [ Phase (degrees), Frequency (Hz) ]
Задайте начальную фазу и частоту входного сигнала. По умолчанию это
[0, 60].- Regulator gains [ Kp, Ki, Kd ]
Задайте пропорциональное, интегральное и производное коэффициент усиления внутреннего ПИД-регулятора. Используйте усиления, чтобы настроить время отклика ФАПЛ, перерегулирование и статические характеристики ошибок. По умолчанию это
[180, 3200, 1].- Time constant for derivative action (s)
Задайте постоянную времени для фильтра первого порядка производного блока ПИД. По умолчанию это
1e-4.- Maximum rate of change of frequency (Hz/s)
Задайте максимальный положительный и отрицательный наклон частоты сигнала. По умолчанию это
12.- Filter cut-off frequency for frequency measurement (Hz)
Задайте частоту отключения lowpass второго порядка. По умолчанию это
25.- Sample time
Задайте шаг расчета блока в секундах. Установите значение 0, чтобы реализовать непрерывный блок. По умолчанию это
0.- Enable automatic gain control
Когда этот флажок установлен, блок ФАПЧ оптимизирует свои характеристики путем масштабирования сигнала регулятора ПИД согласно величины входного сигнала. Выберите эту опцию, если входной сигнал не нормирован. Выбран параметр по умолчанию.
Входы и выходы
InНормированный входной сигнал, в pu.
FreqИзмеренная частота, в герцах.
wtУгол (рад), изменяющийся между 0 и 2 * pi, синхронизируется на пересечении нулем (подъем) основного входного сигнала.
Особенности
| Шаг расчета | Задается в параметре Sample Time. Непрерывно, когда Sample Time = 0. |
| Скалярное расширение | Нет |
| Определенный размерность | Нет |
| Обнаружение пересечения нулем | Да |
Примеры
The power_PLL пример показывает использование блоков PLL (3ph) и PLL.
Блок ФАПЛ питается синусоидальным сигналом 60 Гц, увеличивающимся до 61 Гц с 0,5 с до 1,5 с. Заметьте, что частота достигает новой частоты за короткое время отклика.
Блок PLL (3ph) питается трехфазными синусоидальными сигналами, увеличивающимися с 60 Гц до 61 Гц между 0,5 и 1,5 секундами. Частота ФАПЛ (3ph) достигает новой частоты быстрее, чем ФАПЛ, из-за дополнительной информации фазы.
Шаг расчета модели параметризован переменной Ts (со значением по умолчанию 0). Чтобы дискретизировать блок PLL, в MATLAB® в командной строке введите
Ts = 50e-6