[发明专利]基于二阶积分器的单相锁相环的控制方法

权利要求书

1.一种基于二阶积分器的单相锁相环的控制方法，其特征在于，该控制方法包括如下步骤：

步骤1：在微控制器为核心的控制电路中，利用虚拟信号生成环节构造一组以单相电压信号                                                为基准的正交信号、；

步骤2：对该虚拟信号生成环节输出的正交信号、进行以积分环节输出的相位为旋转角的Park变换；

步骤3：对Park变换输出的轴分量进行PI调节；

步骤4：利用频率校正环节对PI调节环节的输出进行频率校正，即将PI调节环节的输出加上初始基准频率，得到校正后的频率；

步骤5：利用积分环节对频率进行积分，积分输出即单相电压信号的估算基波相位；

步骤6：将基波相位信号通过数模转换电路转换成模拟信号输出。

2.根据权利要求1所述的基于二阶积分器的单相锁相环的控制方法，其特征在于所述步骤1中的虚拟信号生成环节是一种基于二阶积分器的滤波算法，其中二阶积分器对应传递函数为：

虚拟信号生成环节输出的正交信号，相对单相电压信号的等效传递函数，的表达式分别为：

其中为谐振频率，为虚拟信号生成环节带宽系数；

考虑到正常电网频率在49.42～50.42Hz之间变化，以及对谐波的抑制效果，取为，为0.8。

3.根据权利要求1所述的基于二阶积分器的单相锁相环的控制方法，其特征在于所述步骤2中的Park变换是一种两相静止坐标系到两相旋转坐标系的数学变换，变换公式如下：

其中，分别为静止坐标系，轴上的分量；，分别为旋转坐标系，轴上的分量；为Park变换的旋转角，即轴与轴的夹角；

将得到正交信号、以及积分环节的输出代入上述公式得到Park变换，轴的输出分量，，如下式所示：

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