基波（锁相环驱动）

计算信号的基波值

库

Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Sensors and Measurements

描述

基波（锁相环驱动）模块在由输入1给出的基波频率一个周期的运行窗口上，计算输入3的基波值。计算所需的参考坐标系由输入2给出。

基于周期信号的傅里叶分析，信号 f(t) 的基波值可以表示为

$$\left[\begin{array}{c}Fundamental(f(t))=a\cos ({\omega }_{0}t)+b\sin ({\omega }_{0}t)\\ a=\frac{2}{T}{\int }_{(t-T)}^{t}f(t)\cos ({\omega }_{0}t)dt\\ b=\frac{2}{T}{\int }_{(t-T)}^{t}f(t)\sin ({\omega }_{0}t)dt\\ T=\frac{1}{f_0}{f}_0:Fundamentalfrequency\\ {\omega }_0=2\times \Pi \times f_0\end{array}\right]$$

基波的幅值和相位通过下式计算：

$$Magnitude=\sqrt{a^2+b^2}Phase=\tan (b/a)$$

为了求解这些方程，该模块使用输入1（Freq）作为 f_0，输入2（wt）作为 ω_0t。这两个输入信号通常连接到锁相环模块的输出。

由于该模块使用运行平均窗口，因此必须完成一个周期的仿真后，输出才能给出正确的幅值和角度。在仿真的第一个周期，输出保持为初始输入参数指定的值。

参数

• 初始频率 (Hz)
  指定仿真第一个周期的频率。默认值为 60。

• 最小频率 (Hz)
  指定用于设置模块内部用于计算基波值的可变时间延迟模块缓冲区大小的最小频率值。默认值为 45。

• 初始输入 [ 幅值, 相对于锁相环的相位 (度) ]
  指定输入信号的初始幅值（单位与输入信号相同）和相位（度）。默认值为 [1, 0]。

• 采样时间
  指定模块的采样时间，单位为秒。设置为 0 以实现连续模块。默认值为 0。

输入和输出

• Freq
  计算所需的基波频率 (Hz)。此输入通常连接到锁相环模块的 Freq 输出。

• wt
  计算所需的参考坐标系角度 (rad/s)。此输入通常连接到锁相环模块的 wt 输出。

• In
  连接到待分析的信号。典型的输入信号是由电流测量或电压测量模块测量的电压或电流。

• |u| 幅值
  返回基波的幅值，单位与输入信号相同。

• ∠u 相位
  返回基波的相位（度），相对于参考坐标系 wt（输入2）。

特性

示例

power_FundamentalPLLDriven 模型将傅里叶模块（指定基波频率为 60 Hz）的输出与基波（锁相环驱动）模块的输出进行比较。即使输入信号的基波频率在仿真期间发生变化，锁相环驱动模块也能输出准确的幅值和相位。

该模型的采样时间由 Ts 变量参数化，默认设置为 50e-6 秒。在命令窗口中将 Ts 设置为 0，可以在连续模式下仿真该模型。

版本历史记录

该模型的采样时间由 Ts 变量参数化，默认设置为 50e-6 秒。在命令窗口中将 Ts 设置为 0，可以在连续模式下仿真该模型。

版本历史记录

发布于 R2013a