[实用新型]一种基于dq变换的数字锁相环

说明书

技术领域

本实用新型涉及数字锁相环领域，尤其涉及一种基于dq变换的数字锁相环。

背景技术

随着数字技术的发展，全数字锁相环逐步发展起来。所谓全数字锁相环，就是环路部件全部数字化，采用数字鉴相器、数字环路滤波器、数控振荡器构成锁相环路，并且系统中的信号全是数字信号。在动态无级调压模块中，为了实现对负载电压的有效补偿，必须输出一定幅值和相位的补偿电压，从而要求动态无级调压模块能够获取电网相位的基本信息，这依赖于锁相环来实现。

常见的锁相环有基于常见的锁相环有基于电压过零检测鉴相的锁相环和基于低通滤波器的锁相环。基于电压过零检测鉴相的锁相环，采用过零比较器将输入的正弦电压转换为方波电压，送入DSP的CAP口进行捕获；基于低通滤波器的锁相环，在进行低通滤波器设计时，为了较好的抑制系统可能存在的大量谐波，希望将低通滤波器的截止频率选的尽量低。

然而，基于电压过零检测鉴相的锁相环由于在一个工频周期电压过零点只有两个，所以只能进行两次比较，跟踪速度相对较慢。当电网电压存在畸变和谐波时，会影响锁相的精度，而且由于过零点毛刺较大，会造成过零点检测不准确；而基于低通滤波器的锁相环会由于较低的截止频率会使得低通滤波器的响应速度降低，因此需要考虑低通滤波器的动态响应和鲁棒性。因此，对现有的锁相环进行改进，是本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种基于dq变换的数字锁相环。该锁相环基于d-q变换的原理，并加入了低通滤波环节，跟踪速度快，精度高，可以对高频谐波进行过滤，获得准确的基波锁相环信号，且增加了自适应控制器，原始输入信号中的噪声成分分离，避免了原始输入信号中的电压畸变时，对锁相环的精度造成影响。

本实用新型实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环，包括：自适应控制器、Clark变换器、Park变换器、低通滤波器、合成模块；

所述自适应控制器的输出端与第一合成模块的第一输入端连接；

所述第一合成模块的输出端与所述Clark变换器的输入端连接；

所述Clark变换器的输出端与所述Park变换器的输入端连接；

所述Park变换器的输出端与所述低通滤波器的输入端连接。

优选地，所述自适应控制器的输入端与电压信号源连接，所述第一合成模块的第二输入端与另一电压信号源连接。

优选地，所述低通滤波器的第一输出端与第二合成模块的第一输入端连接。

优选地，本实用新型实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环还包括：PR调节器和PI调节器；

所述PR调节器的输入端和第二合成模块的输出端连接；

所述PI调节器的输入端和第二合成模块的输出端连接。

优选地，所述PR调节器与第三合成模块的第一输入端连接，所述PI调节器与第三合成模块的第二输入端连接。

优选地，所述PR调节器与第三合成模块的第一输入端连接的线路上设置有一个开关，所述PI调节器与第三合成模块的第二输入端连接的线路上设置有另一个开关。

优选地，所述第三合成模块的输出端与第四合成模块的第一输入端连接，所述第四合成模块的第二输入端与频率信号源连接。

优选地，本实用新型实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环还包括：积分环节；

所述积分环节的输入端与所述第四合成模块的输出端连接。

优选地，本实用新型实施例提供了一种基于dq变换的数字锁相环还包括：正弦运算器和余弦运算器；

所述正弦运算器和所述余弦运算器的输入端均与所述积分环节的输出端连接。

优选地，所述正弦运算器和所述余弦运算器的输出端均与所述Park变化器的输入端连接，且均与所述自适应控制器的输入端连接。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：