[发明专利]一种单相电压数字锁相调节步长、方法及装置

摘要

本发明提供一种单相电压数字锁相方法，设定锁相调节步长最小值，当调节步长小于该最小值时，令其等于该最小值，再根据电压数字信号和调节步长构建平面矢量圆，并对矢量圆进行平面坐标旋转变换得到相位差分量，进而通过PI控制器、积分器实现锁相；本发明还提供一种用于单相电压数字锁相的锁相调节步长及锁相装置。本发明能够保证在系统的各种状态下均能正常锁相，当从电池态切换为市电逆变态后，不会出现因调节步长趋近于零而无法完成锁相的情况；且当从市电切换到旁路后，若旁路频率较高，则最小限值也将增大，进而增大调节步长，避免出现频率较高但调节步长却过小，无法很快计算出正确频率值，最终导致旁路频率异常的情况。

主权项

一种单相电压数字锁相方法，其特征在于：包括如下步骤：A、对目标电压u(t)进行频率为fs的采样得到电压数字信号u(k)；B、根据电压数字信号u(k)判断目标电压u(t)的过零点，并根据相邻过零点计算目标电压u(t)的估算频率f″0，计算锁相调节步长最小限值其中，Δf为小于f″0的常数；C、计算调节步长并判断K是否小于Kmin，若是，进入步骤D，否则进入步骤E，其中，f′0为锁相计算后反馈的目标电压u(t)的频率，其初始值为目标电压u(t)的基准频率f0；D、取K＝Kmin，并进入步骤E；E、构建平面矢量圆其中，u′(k)＝u(k)|f0＝f′0,F、对平面矢量圆进行平面坐标旋转变换，得到相位差分量Vq，并将Vq输入PI控制器，通过该PI控制器将相位差分量Vq调节趋向0；将所述PI控制器输出的增量角频率Δω和目标电压u(t)的基准角频率ω0累加获得角频率ω′，并经积分器积分输出相位角θ′，达到稳态后，相位角θ′即为目标电压u(t)的相位。