[发明专利]一种闭合三角形的矢量跟踪反馈方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号处理反馈方法，尤其是涉及一种用于精密的交流标准 谐波功率源中的闭合三角形的矢量跟踪反馈方法。

背景技术

精密的交流标准谐波功率源技术，由于工业和科研的需要，近来越来越得 到重视。用精密的交流标准谐波功率源作谐波功率的量传标准，已经成为最新的 发展方向。精密的交流标准谐波功率源技术，是先进设计、器件和工艺的集成技 术，是电子技术和计算机技术的新应用。其主要性能是提供一定功率(含谐波功 率)的标准电压、电流和电压与电流之间的相位。其核心技术之一是用数字与模 拟技术解决谐波功率源的精密反馈。

现有常用的交流标准谐波功率源技术是在交流谐波功率稳定源的基础上加 上独立的精密多功能标准表，通过通讯接口交换调节信息，简称源表技术如图1 所示。为保证功率源各输出标准信号源的不失真功率放大，通过采用反馈的方法 来处理，改善稳定源最重要的性能指标“稳定度”，现有的稳定源并不具有长期 稳定性，对于其稳定性指标是以分钟计算，通常精密的稳定源要求在三分钟之内 的稳定度一般需达到10PPm-100PPm。

稳定功率源主要由信号源A、反馈测差放大B、功放及电流变换D：采样H 等部分组成，由信号源按用户的设定合成信号，反馈部分将信号源的信号与采样 器的输出比较、放大至功率放大器进行功率放大并带上负载。其反馈过程是双重 反馈，一个是通过采样稳定功率源本身的交流模拟信号输出，将该采样信号作为 反馈信号输入反馈测差放大B组成反馈回路，即由稳定功率源本身的模拟反馈完 成粗调；另一个由外接的标准表或相当于标准表的功能模块对稳定源输出测量 后，将反馈信号经通讯接口反馈到稳定源的数字控制部分作为信号源补偿细调。

上述源表技术的存在以下主要缺陷：

(1)标准表或标准表模块测量的量值与功率源反馈需要的量值并不完全一致， 例如标准表或标准表模块测量基波时仅给出电压与电流之间的相位，满足不了功 率源要求电压电流通道独立动态跟踪设定与反馈的需求；譬如功率源设定电压电 流相位0度，标准表测到0.1度(标准表仅测量输出电压电流之间的相位)，如 果以电压为参考坐标，可以调电流，但对于多相系统，无法确定调整信号源的电 压相位还是电流相位，谐波更是没有办法。

(2)由于上述源表技术是稳定源+标准表，不是统一设计，存在资源重叠和浪费。 比如电压、电流精密采样器源表都要配置，又如高速的数字处理器、单片机和高 速存储器等均是重复配置。

(3)因为标准表将复合波形用富氏变换的方式计算要花大量时间，调节速度慢， 多次谐波同时存在时更慢。由于调节速度慢和稳定源的短期稳定性直接影响整个 功率源的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于一种闭合三角形的矢量跟踪反馈方法，实现交流标准谐 波功率源中精密的跟踪反馈补偿，保证不失真功率放大。

本发明目的可通过以下技术措施来实现：一种闭合三角形的矢量跟踪反馈方 法，信号源的输出信号经反馈放大、功率放大后输出，其特征在于：在每个独立 的电压、电流通道中，采样功率源本身的交流模拟信号输出，并将该采样输出信 号与信号源输出信号进行比较获得差值信号，把所述差值信号、信号源的输出信 号以及采样输出信号同时作为反馈信号，提供给信号源作精密反馈补偿。

本发明中所述的差值信号获得过程：采样输出信号反相后与信号源的输出信 号经比例积分后获得两者的差值信号。

本发明中所述差值信号交替与信号源的输出信号、采样输出信号同步反馈输 入到信号源作反馈补偿。

本发明中所述差值信号、信号源的输出信号、采样器的采样输出信号经模数 转换成数字信号后反馈输入到信号源作反馈补偿。

本发明与现有技术相比，具有以下的优点：

1、本发明提高了稳定功率源的稳定度，确保功率源各输出标准信号源的不 失真功率放大。

2、可以省去现有源表技术中的标准表和标准件的重复设置，实现交流标准 谐波功率源技术的一体化并大大降低了成本。

3、本发明方法既能消除误差函数对输出的影响，又不影响反馈环路的稳定 性。

4、本发明方法比现有技术中的“稳定源”或“源表技术”跟踪精度提高了 一至二个数量级。