锁相环

摘要： 针对基于永磁同步电机(PMSM)滑模观测器无位置传感器抖动问题,采用锁相环估计同步电机转子位置和速度,将滑模观测器(SMO)感应电势和锁相环(PLL)结合一体。新型滑模观测器算法能减少转子位置、转速估算误差和复杂度。最后,利用MATLAB仿真对同步坐标系下新型滑模观测器算法进行验证,实验结果表明新型滑模观测器算法对比传统滑模观测器在一定程度上能抑制抖动,动态与控制性能均有所提高。

摘要： 大功率车载充电机V2G工作模式,进行并网时,会存在单相三相系统切换的应用场景。本文提出一种通用型三相系统锁相环控制方法,该方法将单相系统视为三相不平衡故障的一种特例,基于移相控制的方式实现电压信号的正负序分离,设计出通用型软件锁相环,使其不仅能够适用于三相系统,也能够实现单相系统的兼容。最后通过模型仿真,针对三相电压不平衡和单相三相系统切换的应用场景,仿真验证了该锁相环设计的正确性。

摘要： 为克服电网电压不平衡或失真时锁相环(PLL)性能较差的局限性,提出了基于自适应神经网络逻辑控制的p-q理论,在一定范围内降低总谐波失真。针对有源电力滤波器三相感应电流和参考电流的电流误差,提出基于PLL规则的无载波脉冲宽度调制(PWM)电流控制技术,将选通信号传输到电压型逆变器(VSI)桥的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。为确保训练效率,在训练过程中使用Widrow-Hoff规则进行权值调整。同时,设计了一种并联型有源电力滤波器(APF)拓扑,以实现谐波电流阻尼和无功补偿。在Matlab中的Simulink模块下建立了仿真模型。通过仿真分析,证明了控制器的性能和基准生成的准确性,表明所提方法对有源电力滤波器谐波和无功补偿的发展具有积极推动作用。

摘要： 针对逆变侧交流系统故障下传统的基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统容易发生换相失败这一问题,推导了换相电压负序分量与锁相环的定量关系,并定性分析了换相电压负序分量对LCC-HVDC输电系统换相的影响。在此基础上提出了一种改进双二阶广义积分器锁相环以抑制多次换相失败。该锁相环首先采用具有分离特性的相序解耦谐振控制器来解耦换相电压的正、负序分量;接着利用双二阶广义积分-正交信号发生器再次分离换相电压的正、负序分量以及消除谐波分量;最后采用正交谐波消除模块滤除低次谐波,提升锁相环的抗干扰能力,完成同步信号的准确提取。仿真结果表明,改进的锁相环具有较好的动态性能与较强的换相电压负序分量与谐波抑制效果;在电网电压不对称、谐波含量较高时仍能够高效地追踪电网电压的频率与相位;并能够减少换相失败的发生概率。

摘要： 弱电网下锁相环与直流电压环强交互作用给并网永磁直驱风电场稳定运行带来了安全隐患,以往研究主要采用基于具体仿真算例的模式分析法研究弱电网下风电场系统的锁相环或直流电压环稳定性规律,无法揭示所得稳定规律的内在机理。为此,建立考虑直流电压环和锁相环动态的并网永磁直驱风电场降阶模型,推导出系统状态矩阵的迹的数学表达式,从理论分析的角度揭示了弱电网下永磁直驱风电场的直流电压时间尺度小扰动稳定性规律。分析结果表明在风机控制参数固定不变的条件下,当系统运行参数如线路电抗、风电场无功出力或风机数量增大时矩阵的迹向正方向移动,这表明考虑锁相环动态影响时由直流电压动态主导的永磁直驱风电场系统至少有一个模式的阻尼变弱。

摘要： 全功率风电场中机组并网运行的稳定性往往与网侧变流器的控制和并网阻抗有关,因而风电场中机组的失稳并不是同时发生的。为揭示风电场中机组的位置与其暂态稳定性的关系以及机组间稳定性的相互影响,建立了基于锁相环的多风电机组非线性降阶模型。基于等面积法的思想,分析了不同运行条件下风电场内部不同机组的暂态稳定裕度以及场内线路阻抗对稳定性的影响。通过Matlab/Simulink时域仿真,进行了定量分析和验证。结果表明,风电场内馈线阻抗将减少输出电流流经该阻抗所联接机组的暂态稳定域,而对输出电流不流经该阻抗的其他机组的暂态稳定性影响很小。阻抗上流过的电流越大,其对稳定裕度的缩减也越明显,因而,随着链接机组台数增多,不能简单忽略场内阻抗对稳定性的影响。此外,在相同条件下,有功出力大的机组将更易失稳。

摘要： 弱电网下锁相环与电网阻抗间的耦合会造成系统不稳定.含前置低通滤波器锁相环的并网逆变器虽能改善并网系统稳定性,但存在并网电流相位滞后问题.本文通过将滤波器从锁相环支路“拆分”,提出了一种电流二阶校正的阻抗重塑法,以基波电流控制性能、相角裕度、低频幅值为约束建立了多目标约束函数,单独优化设计了二阶校正环节参数,提高了并网逆变器的弱网稳定性,实现弱电网下的单位功率因数并网.最后在StarSim实验平台验证了所提控制方法的有效性.

摘要： AD9371是一款高度集成的宽带RF收发器,该款芯片具有双通道发射器、双通道接收器、模拟混频器、数字信号处理等功能。AD9371具有宽开射频信号范围及宽带特性(频率范围为300 MHz~6 GHz,发射带宽最高支持250 MHz,接收带宽最高支持100 MHz)及高集成度等优点,与数字信号处理部分FPGA接口采用JESD204B接口。提出一种基于AD9371的8通道射频数据采集电路设计方法,电路设计硬件方案以4片AD9371、Xilinx FPGA及HMC7044时钟锁相环电路为核心电路,可实现工作频率范围为300 MHz~6 GHz的雷达信号的接收处理及检测。

摘要： 为及时、有效地修复通信网络阻塞故障问题,设计了基于大数据的通信网络阻塞故障检测系统。利用大数据CPU主板,控制通信网络阻塞信号在转发故障诊断模块中的传输行为,借助耦合检测电路,实时整合检测电量,完成检测系统的硬件执行环境搭建。建立通信锁相环结构,通过阻塞故障信号拟合处理的方式,判定故障检测信号的基本性质,搭建检测系统的软件执行环境,结合相关硬件设备结构体,实现基于大数据通信网络阻塞故障检测系统的顺利应用。实验结果表明,与应答型检测系统相比,大数据检测系统明显具备更强的阻塞故障信号修复能力,符合准确筛查通信网络阻塞故障问题的实际应用需求。

摘要： 随着新能源在电网中的渗透率不断增加,传统电力系统的惯性效应、阻尼水平以及同步能力都发生了改变,致使电网稳定运行能力下降。为此,基于静止同步发电机模型,建立了考虑锁相环影响的直流下垂控制两级式电动汽车(EV)系统的并网模型,揭示了EV系统惯性、阻尼以及同步特性的影响因素和影响规律,使得EV系统具备辅助电网稳定运行的能力。研究结果表明,变流器控制策略、锁相环、电路结构以及系统的稳态工作点共同决定了系统的动态特性。当EV系统使用直流下垂控制策略时,通过改变频率控制环、功率控制环、恒压控制环和锁相环参数,可等效调节系统的惯性效应、阻尼水平以及同步能力。同时,在强电网中调节锁相环参数对电网侧发生扰动时的动态特性具有改善作用,但对EV侧振荡的改善作用较小。所得结论可以辅助提升电力系统的安全运行能力,实现EV系统与电网的友好互动。

摘要： 授时技术目前应用广泛,其中接收机授时是普遍应用的高精度授时方式.接收机授时常用的授时校正方式分为两种:秒脉冲移相校正和时钟驯服校正.其中秒脉冲移相校正不进行晶振补偿,只通过秒脉冲移相进行相位补偿,其移相分辨率受限于接收机任务调度周期所使用的时钟频率,授时秒脉冲抖动较大;时钟驯服校正使用外接接收机作为频率参考源,提供一个长期稳定精确的秒脉冲作为频率标准,使用驯服技术对本地时钟源进行时钟驯服,以实现本地时钟源的频率校正以及长期误差的抑制,但在一些特殊的应用场景中,例如中高轨道场景中,应用场景空间的限制,不能够使用一台外接接收机只作为外接频率源使用.故设计了一种基于锁相环的闭环时钟驯服方法.接收机本身作为一个时频系统,进行本身时钟源的自驯服.在接收机稳定定位后,使用接收机本身定位获得的接收机钟差和接收机钟漂作为误差输入量,使用基于锁相环的方法去驯服接收机本身的时钟源,以实现时钟源的频率校准和长时稳定输出.以接收机接收GNSS信号模拟器生成的卫星信号进行测试,实验结果表明,接收机通过时钟自驯服技术,可以实现时钟源的频率较准和长时稳定输出,且输出的秒脉冲分辨率减小,秒脉冲输出误差峰峰值小于15ns.

摘要： 在新能源发电经由逆变器接入电网的系统中,并网逆变器的稳定性将随着接入点短路比的减小而降低.目前,学术界针对这一问题已有较多研究,但大多是基于状态空间模型线性化后利用相关控制理论进行分析,缺乏直观的机理分析.采用忽略了电流内环响应时间的准稳态模型,重点对并网逆变器中锁相环的静态稳定性进行分析,得出了与传统单机无穷大系统中类似的静态稳定判据.由此稳定判据能直观得出并网逆变器维持同步前提下的输出功率极限,并指出当并网逆变器超出此功率极限时将以过电压的形式失去稳定.采用并网逆变器的详细模型进行仿真分析,验证了所提静态稳定判据的正确性.

摘要： 并网变流器采用的传统锁相环在电网电压畸变且不平衡时存在检测误差,而改进的锁相环由于滤波效应在电压相位发生突变时动态响应特性不好.本文设计一种能在电压畸变且不平衡条件下准确检测相位,且在电压相位发生突变时动态响应较快的锁相环.该锁相环应用低通滤波器提取电压中的正序基波分量,同时设计一种强跟踪卡尔曼滤波器将电网电压突变即时地检测并前馈给锁相环,从而提高其动态响应特性.仿真结果表明该锁相环能够在电网电压畸变且不平衡时准确地检测电压相位,且在电压相位突变时动态性能优于改进的锁相环.

摘要： 在大规模新能源并网发电场合,常需动态获取电网电压的相位信息,传统的单同步旋转坐标系下的锁相环(synchronous rotating frame phase locked loop,SRF-PLL)在电网电压不平衡时,不能准确的跟踪电网电压的同步信号,难以取得令人满意的效果.基于双二阶广义积分器的软件锁相环(double second order generalized integrator software phase locked loop,DSOGI-PLL)在非理想电网情况下虽然能实现电网信号的同步跟踪,但结构复杂,影响了锁相环的快速性.针对以上不足,本文提出一种适用于非理想电网的SAI锁相环技术,该方法在SRF-PLL的基础上增加了正弦幅值积分器(sinusoidal amplitude integrator,SAI)的正、负序基波提取环节,使得本文提出的锁相方法在主要针对电网三相不平衡(电压跌落或骤升)、频率跳变、谐波污染和含有直流偏置等非理想电网情况下都能准确的跟踪、获取电网同步信号.通过仿真验证了所提方法的可行性和有效性.

摘要： 在三相并网逆变器中锁相环作为不可或缺的组成部分,其电路结构和频率特性会影响逆变器阻抗特性以及稳定性.本文首先推导了考虑锁相环时三相并网逆变器的正负序输出阻抗模型,其次对锁相环的频率特性进行建模分析,并给出了其调节器参数的设计过程.然后采用阻抗分析方法研究了不同电网阻抗条件下考虑锁相环时并网系统的阻抗稳定性.最后对并网系统的阻抗稳定性进行了仿真和实验验证,结果均证明了理论分析的正确性.

摘要： 传统单一结构的跟踪环路设计难以适应实测环境多变复杂的特性.针对低载噪比高动态的接收机跟踪性能需求,充分利用锁频环和锁相环的优点,本文采用二阶锁频环辅助三阶锁相环的组合环路结构,同时采用开放灵活可配的环路状态设计,以适应接收机在不同应用场景下需要不同的环路结构及环路参数的特点.由Matlab仿真平台并结合实测效果得到多组适应低载噪比、高动态等不同场景下的较优环路参数,并在设计中灵活切换,使整个跟踪设计获得较高的性能,具有较大的工程应用意义.测试表明,该环路设计在载噪比低于24dBHz的准静态场景,或载噪比低于32dBHz,10g加速度的较大动态环境下都有良好的跟踪状态.

摘要： 本文分析了卫星导航系统的载波环基本结构和锁频环与锁相环的组合方式,在惯导辅助的超紧组合中设计并仿真了二阶锁频环辅助三阶锁相环的跟踪环路在载波环的应用,通过比较惯导辅助下的组合跟踪环路与单一锁相环跟踪环路的跟踪结果,验证了锁频环辅助锁相环的环路结构应用在超紧组合中的可行性.

摘要： 本文针对不平衡电网下光伏逆变器的不平衡控制问题,首先从获取电压相位出发,设计了基于二阶广义积分器(Second OrderGeneralized Integrator,SOGI)的不平衡锁相环,并通过实验证明其能快速、准确地锁定电网正序分量的幅值和相位.然后,以同步坐标系下的PI控制为基础,将抑制网侧负序电流作为控制目标,设计了基于电网负序电压前馈的不平衡电网下光伏逆变器的控制策略.最后,利用PSCAD/EMTDC搭建出光伏并网系统仿真模型,仿真结果表明了本文设计方案的正确性.

摘要： 针对传统滑模观测器的高频抖振问题,本文在分析了已有的控制函数情况下,提出了一种新的凹控制函数,并理论证明了采用凹控制函数比已有的控制函数得到的观测反电动势抖振更小.其次,提出基于凹控制函数的滑模观测器来估算反电动势,并用归一化方法处理该估算反电动势,利用锁相环提取转速和转角信息.最后,Matlab仿真结果表明,本文方法能准确估算反电动势和转子位置角信息,有效的削弱了抖振,提高了转子位置角精度.

摘要： 无线电能传输技术以其移动灵活性高,环境适应性强等特点,受到了越来越多的关注.在微波无线电能传输中,微波发射端的激励源所能输出的功率大小和微波传输的定向能力直接决定了系统所能传输和接收的最大功率.因此本文研究了一种通过PLL移相器控制相位的线性-谐振复合式变换器.本文分析线性-谐振复合式变换器、PLL移相器的工作原理,提出一种提高微波发射功率的方法,并实现了对微波相位的控制.最后搭建了工作频率为100MHz的原理样机验证了理论的可行性.

摘要： 本发明提供了锁相环电路、锁相环模块和锁相环方法。锁相环电路包括：相位比较部，被配置为比较第一时钟信号的相位和第二时钟信号的相位；环路滤波器，被配置为基于相位比较部的比较结果产生控制电压；以及时钟信号产生部，被配置为产生具有对应于控制电压的频率的时钟信号，并输出该时钟信号作为所述第二时钟信号。环路滤波器包括：第一电阻器，安插在信号路径上的第一节点与第二节点之间；第一电容器，安插在第二节点与第一DC电源之间；第一开关，安插第二节点与在信号路径上的第三节点之间；以及第二电容器，安插在第三节点与第二DC电源之间。

摘要： 一种同步锁相环(PLL)的方法，其能够减小锁相环在半导体器件的芯片中所占据的面积，并且即使当振频率的频带较宽以及倍频因子的可变范围较宽时，也能够缩短锁定时间。该方法包括如下步骤：利用低通滤波器平滑控制电流，并且把其作为控制电压输出；利用压控振荡器，根据所设置的调制灵敏度，振荡输出具有对应于控制电压的振荡频率的内部时钟；利用分频器，根据所设置的倍频因子对内部时钟的频率分频，并把其作为分频时钟输出。

摘要： 本发明公开一种锁相环、包括该锁相环的显示器以及操作该锁相环的方法。该锁相环包括压控振荡器，具有：控制输入和时钟输出；以及鉴频鉴相器，具有：基准时钟输入、反馈时钟输入、被配置为或者处于设置状态或者处于重置状态的上输出以及被配置为或者处于设置状态或者处于重置状态的下输出。上输出和下输出连接至控制输入。时钟输出连接至反馈时钟输入。鉴频鉴相器包括可调延迟块，可调延迟块被配置为将以下转变延迟一可调延迟时间：上输出从设置状态到重置状态的转变，以及下输出从设置状态到重置状态的转变。

摘要： 本发明提供了锁相环电路、锁相环模块和锁相环方法。锁相环电路包括：相位比较部，被配置为比较第一时钟信号的相位和第二时钟信号的相位；环路滤波器，被配置为基于相位比较部的比较结果产生控制电压；以及时钟信号产生部，被配置为产生具有对应于控制电压的频率的时钟信号，并输出该时钟信号作为所述第二时钟信号。环路滤波器包括：第一电阻器，安插在信号路径上的第一节点与第二节点之间；第一电容器，安插在第二节点与第一DC电源之间；第一开关，安插第二节点与在信号路径上的第三节点之间；以及第二电容器，安插在第三节点与第二DC电源之间。

摘要： 一种同步锁相环(PLL)的方法,其能够减小锁相环在半导体器件的芯片中所占据的面积,并且即使当振频率的频带较宽以及倍频因子的可变范围较宽时,也能够缩短锁定时间。该方法包括如下步骤:利用低通滤波器平滑控制电流,并且把其作为控制电压输入;利用压控振荡器,根据所设置的调制灵敏度,振荡输出具有对应于控制电压的振荡频率的内部时钟;利用分频器,根据所设置的倍频因子对内部时钟的频率分频,并把其作为分频时钟输出。

摘要： 本申请涉及一种减小锁相环环路稳定时间方法、锁相环和锁相环调节系统。锁相环用于输出调频连续波信号，调频连续波信号的周期包括有效信号阶段和无效信号阶段，所述锁相环包括电荷泵；减小锁相环环路稳定时间方法包括：针对所述调频连续波信号的任一周期，在所述无效信号阶段，所述电荷泵的工作电流为第一电流；在所述有效信号阶段，所述电荷泵的工作电流为第二电流；其中，所述第一电流大于所述第二电流。上述减小锁相环环路稳定时间方法能够有效改善FMCW信号的频率响应速度以及信号稳定度。

摘要： 本发明公开一种应用于锁相环系统的锁相加速电路及锁相环系统，该锁相环系统包括鉴频鉴相器、电荷泵、锁相加速电路、低通滤波器、压控振荡器和分频器，并依次连接形成的一个反馈环路，锁相加速电路包括偏移电压产生模块和电流注入控制模块；偏移电压产生模块的信号输出端产生一个大于其输入端电压的偏移电压，用于在锁相环系统在接近稳定或已经稳定状态下，切断锁相加速电路工作；电流注入控制模块，通过比较低通滤波器的信号输入端的电压值和偏移电压产生模块的信号输出端的电压值，来确定锁相加速电路的工作状态，从而达到锁相加速的目的。

摘要： 一种锁相环系统，包括一锁相环与一锁定检测器。锁相环用来输出一锁相时钟。锁定检测器耦接至该锁相环，用来检测该锁相时钟的频率是否落入一预定频率范围、并且检测该锁相时钟是否稳定。若检测到该锁相时钟的频率已经落入该预定频率范围且该锁相时钟已稳定，则锁定检测器输出一锁定信号。

摘要： 本发明涉及锁相环电路技术领域，尤其涉及一种极低抖动的锁相环电路及锁相环模块，其包括鉴频鉴相器；电荷泵；环路滤波器；共模反馈电路；压控振荡器；以及差分反馈路径，本公开通过将传统的单端转化为差分架构，同时引入共模反馈电路，可以有效进行高速通信系统中信号噪声的兼容，并且可以进行系统中的抖动处理，另外本公开进行压控振荡器的创新性均匀信号路径的配置布局，可以促使单元之间具有更均匀的信号路径，减少失配，从而辅助降低抖动。

摘要： 本实用新型公开应用于锁相环系统的锁相加速电路及锁相环系统，该锁相环系统包括鉴频鉴相器、电荷泵、锁相加速电路、低通滤波器、压控振荡器和分频器，并依次连接形成的一个反馈环路，锁相加速电路包括偏移电压产生模块和电流注入控制模块；偏移电压产生模块的信号输出端产生一个大于其输入端电压的偏移电压，用于在锁相环系统在接近稳定或已经稳定状态下，切断锁相加速电路工作；电流注入控制模块，通过比较低通滤波器的信号输入端的电压值和偏移电压产生模块的信号输出端的电压值，来确定锁相加速电路的工作状态，从而达到锁相加速的目的。