matlab/simulink电力电子仿真三相锁相环PLL的设置与使用

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matlab/simulink电力电子仿真三相锁相环PLL的设置与使用

2024-06-03 10:52| 来源: 网络整理| 查看: 265

接上文matlab/simulink电力电子仿真锁相环PLL的设置与使用

1 使用的三相锁相环

在这里插入图片描述 输入端口是三相电压信号,输出端口一个是频率(上),一个是相角(下)。

2 输入端口

明确一下,我们是要通过锁相环知道某个电源信号的频率和相角。所以我们要

用电压表测量这个想要知道频率和相角的电源信号,如下图。

我们用three-phase programmable模块作为输入电压源,其具体的参数设置方式请参照matlab/simulink电力电子仿真三相可编程电压源three phase programmable voltage source的设置与使用。

在这里插入图片描述 这里要注意的是,和单相电源所用的电压表不一样,我们要用three-phase V-I measurement模块测量三相电源的Vabc(用一个接口把三相的电压信号同时输出)

在这个例子中,我的输入电压源参数设置如下图所示。相角为0,频率为50Hz 在这里插入图片描述

把测量到的电压信号接到PLL的输入端口,如下图 在这里插入图片描述

大功告成。 是不是很简单。再次强调,电压表测量的一定要是我们想要知道频率和相角的电源信号!

3 参数设置

连好输入端口以后,先不要急着连输出端口。我们先看一下锁相环的参数设置页面。 在这里插入图片描述

和我们比较有关系的是最上面的两个参数,minimum frequency(最小频率)和initial inputs(初值)。minimum frequency给了PLL一个下限值,即我告诉PLL所需要测量的频率不会小于minimum frequency。

由于我用的电源信号是频率为50Hz,相角为0的,所以minimum frequency我没改(比需要测量的频率小就可以了),initial inputs仍然是[0,60]。

为什么这里initial inputs的频率不改成50Hz呢?

你可以看到下面还有设置PID的地方,说明这个initial inputs只要设置得不是太离谱,其实最终都可以回到理想值。所以说,把initial inputs改成已知的值也可以,按照默认的也可以。

我这里为了给大家演示一下PID的调整过程,就按照默认的设置了。

其他的参数就不说了,一般你应该不会遇到要修改的情况,如果有的话请留言。

4 频率输出端口

设置好了参数之后,频率输出端口就会输出锁相环所计算得到的输入信号的频率,单位是Hz。我们接个示波器看一下。

在这里插入图片描述看上面那条蓝色的线。 初始的值是60(我们前面设置的),慢慢接近最终的值50,大概花了0.85s的时间。最后的结果没有问题。

5 相位输出端口

比较特殊,输出的是锯齿波信号,y轴从0到2pi(不重要)。只需要知道: 每一个y=0的点,就是输入信号由下至上的过零点! 我们来看一下 在这里插入图片描述但是输入的电压是三相的,到底是计算的哪一相呢? 我们来看一下PLL的文字介绍。 在这里插入图片描述

output2,也就是相位输出端口,输出的是一个在 0 到 2*pi 之间变化的斜坡信号,在 A 相的基波(正序)的过零点处同步。

那和a相电压对比一下看看。 在这里插入图片描述 没错了,计算的是A相基波的过零点。

最终的图长这样 在这里插入图片描述

锁相环一般和脉冲发生器Pulse Generator一起用。之后也会写一篇。



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