Sinusoidal Measurement (PLL)

Оцените синусоидальные характеристики с помощью фазовой подстройки частоты

Библиотека:
Simscape / Электрический / Управление / Измерения

Описание

Блок Sinusoidal Measurement (PLL) оценивает частоту, угол фазы, и величину однофазного синусоидального сигнала или отдельные фазы многофазного синусоидального сигнала. Блок использует расширенную стратегию фазовой подстройки частоты (PLL) оценить эти синусоидальные характеристики входного сигнала.

Используйте этот блок в приложениях управления, когда частота, угол фазы или величина будут требоваться и не смогут быть измерены непосредственно. Чтобы обеспечить более быструю блокировку фазы для сбалансированных трехфазных входных сигналов, используйте блок Three-Phase Sinusoidal Measurement (PLL).

Уравнения

Фазовая подстройка частоты генерирует синусоиду, которая аппроксимирует входной сигнал u(t) формой:

$y (t) = A (t) \sin (ϕ_{0} + \int 2 π f (t) d t),$

где:

y является оценкой входного сигнала.
A является оценкой амплитуды входного сигнала.
_ϕ0 является углом начальной фазы входного сигнала.

Предполагаемый угол фазы ϕ является углом этой сгенерированной синусоиды:

$ϕ (t) = ϕ_{0} + \int 2 π f (t) d t,$

где f, если частота синусоиды и _ϕ0 являются углом начальной фазы.

Эта схема показывает полную структуру фазовой подстройки частоты.

В схеме:

Детектор фазы производит сигнал ошибки относительно разности фаз _eϕ между входной синусоидой u и синтезируемой синусоидой y. Это также выводит оценку амплитудного A.
Контурный фильтр обеспечивает оценку входа угловая частота ω путем отфильтровывания высокочастотных компонентов разности фаз. Блок также выводит конвертированную частоту f в Гц.
Управляемый напряжением генератор объединяется, угловая скорость, чтобы произвести фазу оценивают ϕ. Генератор также генерирует нормированную синтезируемую синусоиду (1/A)y, который это отправляет в Детектор Фазы для сравнения.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`u` — Входной сигнал
скаляр или вектор

Периодический входной сигнал.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

`freq` — Частота
скаляр или вектор

Предполагаемая частота входного сигнала, в Гц.

Типы данных: single | double

`angle` — Phase angle
скаляр или вектор

Предполагаемый угол фазы входного сигнала, в рад.

Типы данных: single | double

`mag` — Величина
скаляр или вектор

Предполагаемая величина входного сигнала.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Phase detector integral gain` — Интегральная составляющая PD
1000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

Интегральная составляющая для детектора фазы. Это определяет агрессивность PLL в отслеживании и блокировке к величине.

Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или параметры вектора использования, которые одного размера с входным сигналом.

`Loop filter proportional gain` — Пропорциональная составляющая LF
400 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

Пропорциональная составляющая для контурного фильтра. Это определяет агрессивность PLL в отслеживании и блокировке к углу фазы. Увеличьте это значение, чтобы улучшить время реакции отслеживания к ступенчатым изменениям в углу фазы.

`Loop filter integral gain` — Интегральная составляющая LF
20000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

Интегральная составляющая для контурного фильтра. Увеличьте это значение, чтобы увеличить уровень, на котором установившаяся ошибка устраняется в углу фазы. Это значение также определяет агрессивность PLL в отслеживании и блокировке к фазе.

`Initial frequency (Hz)` — Начальная частота
`60 Hz` (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

Первоначальная оценка входной частоты. Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или параметры вектора использования, которые одного размера с входным сигналом.

`Initial phase angle (rad)` — Начальная фаза
`0 rad` (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

Первоначальная оценка угла фазы. Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или параметры вектора использования, которые одного размера с входным сигналом.

`Initial magnitude` — Начальная величина
1 (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

Первоначальная оценка величины. Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или параметры вектора использования, которые одного размера с входным сигналом.

`Sample time (-1 for inherited)` — Блокируйте шаг расчета
-1 (значение по умолчанию) | 0 | положительная скалярная величина

Время между последовательным выполнением блока. Во время выполнения блок производит выходные параметры и, при необходимости обновляет его внутреннее состояние. Для получения дополнительной информации смотрите то, Что Шаг расчета? и Настройка времени выборки.

Для наследованной операции дискретного времени задайте -1. Для операции дискретного времени задайте положительное целое число. Для операции непрерывного времени задайте 0.

Если этот блок находится в подсистеме маскированной, или другая различная подсистема, которая позволяет вам переключаться между непрерывной операцией и дискретной операцией, продвигает параметр шага расчета. Продвижение параметра шага расчета гарантирует правильное переключение между непрерывными и дискретными реализациями блока. Для получения дополнительной информации смотрите, Продвигают Параметр Маску.

Примеры модели

Power Factor Correction for CCM Boost Converter

Коррекция коэффициента мощности для конвертера повышения CCM

Откорректируйте коэффициент мощности с помощью предварительного конвертера PFC. Этот метод полезен, когда нелинейные импедансы, такие как Источники питания Режима Переключателя, соединяются с сеткой AC. Когда текущее течение через индуктор никогда не является нулем во время переключающегося цикла, конвертер повышения действует в Непрерывном режиме проводимости (CCM). Текущим индуктором и профили выходного напряжения управляют с помощью простого интегрального управления. Во время запуска ссылочное выходное напряжение сползается до желаемого напряжения.

Ссылки

[1] Карими-Гартемани, M. и М. Р. Ирэвэни. "Новая Система Фазовой подстройки частоты (PLL)". Транзакции IEEE на Industrial Electronics. Продолжения 44-го Симпозиума IEEE по Схемам и Системам, изданию 1, стр 421-424. IEEE, 2001..

Документация

Sinusoidal Measurement (PLL)

Описание

Уравнения

Порты

Входной параметр

`u` — Входной сигнал
скаляр или вектор

Вывод

`freq` — Частота
скаляр или вектор

`angle` — Phase angle
скаляр или вектор

`mag` — Величина
скаляр или вектор

Параметры

`Phase detector integral gain` — Интегральная составляющая PD
1000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

`Loop filter proportional gain` — Пропорциональная составляющая LF
400 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

`Loop filter integral gain` — Интегральная составляющая LF
20000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

`Initial frequency (Hz)` — Начальная частота
`60 Hz` (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

`Initial phase angle (rad)` — Начальная фаза
`0 rad` (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

`Initial magnitude` — Начальная величина
1 (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

`Sample time (-1 for inherited)` — Блокируйте шаг расчета
-1 (значение по умолчанию) | 0 | положительная скалярная величина

Примеры модели

Коррекция коэффициента мощности для конвертера повышения CCM

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Документация

Sinusoidal Measurement (PLL)

Описание

Уравнения

Порты

Входной параметр

u — Входной сигнал скаляр или вектор

Вывод

freq — Частота скаляр или вектор

angle — Phase angle скаляр или вектор

mag — Величина скаляр или вектор

Параметры

Phase detector integral gain — Интегральная составляющая PD1000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

Loop filter proportional gain — Пропорциональная составляющая LF400 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

Loop filter integral gain — Интегральная составляющая LF20000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

Initial frequency (Hz) — Начальная частота 60 Hz (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

Initial phase angle (rad) — Начальная фаза 0 rad (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

Initial magnitude — Начальная величина1 (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

Sample time (-1 for inherited) — Блокируйте шаг расчета-1 (значение по умолчанию) | 0 | положительная скалярная величина

Примеры модели

Коррекция коэффициента мощности для конвертера повышения CCM

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`u` — Входной сигнал
скаляр или вектор

`freq` — Частота
скаляр или вектор

`angle` — Phase angle
скаляр или вектор

`mag` — Величина
скаляр или вектор

`Phase detector integral gain` — Интегральная составляющая PD
1000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

`Loop filter proportional gain` — Пропорциональная составляющая LF
400 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

`Loop filter integral gain` — Интегральная составляющая LF
20000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор

`Initial frequency (Hz)` — Начальная частота
`60 Hz` (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

`Initial phase angle (rad)` — Начальная фаза
`0 rad` (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

`Initial magnitude` — Начальная величина
1 (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

`Sample time (-1 for inherited)` — Блокируйте шаг расчета
-1 (значение по умолчанию) | 0 | положительная скалярная величина

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.