[發(fā)明專(zhuān)利]一種閉合三角形的矢量跟蹤反饋方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910038944.7
• 申請(qǐng)日: 2009-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101551687A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒至剛;駱雪;葉小雪;黃偉雄;程城榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州市格寧電氣有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05F1/10
• 分類(lèi)號(hào): G05F1/10;G05F1/66
• 代理公司: 廣州知友專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 宣國(guó)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種信號(hào)處理反饋方法，尤其是涉及一種用于精密的交流標(biāo)準(zhǔn) 諧波功率源中的閉合三角形的矢量跟蹤反饋方法。

背景技術(shù)

精密的交流標(biāo)準(zhǔn)諧波功率源技術(shù)，由于工業(yè)和科研的需要，近來(lái)越來(lái)越得 到重視。用精密的交流標(biāo)準(zhǔn)諧波功率源作諧波功率的量傳標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)成為最新的 發(fā)展方向。精密的交流標(biāo)準(zhǔn)諧波功率源技術(shù)，是先進(jìn)設(shè)計(jì)、器件和工藝的集成技 術(shù)，是電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的新應(yīng)用。其主要性能是提供一定功率(含諧波功 率)的標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流和電壓與電流之間的相位。其核心技術(shù)之一是用數(shù)字與模 擬技術(shù)解決諧波功率源的精密反饋。

現(xiàn)有常用的交流標(biāo)準(zhǔn)諧波功率源技術(shù)是在交流諧波功率穩(wěn)定源的基礎(chǔ)上加 上獨(dú)立的精密多功能標(biāo)準(zhǔn)表，通過(guò)通訊接口交換調(diào)節(jié)信息，簡(jiǎn)稱(chēng)源表技術(shù)如圖1 所示。為保證功率源各輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的不失真功率放大，通過(guò)采用反饋的方法 來(lái)處理，改善穩(wěn)定源最重要的性能指標(biāo)“穩(wěn)定度”，現(xiàn)有的穩(wěn)定源并不具有長(zhǎng)期 穩(wěn)定性，對(duì)于其穩(wěn)定性指標(biāo)是以分鐘計(jì)算，通常精密的穩(wěn)定源要求在三分鐘之內(nèi) 的穩(wěn)定度一般需達(dá)到10PPm-100PPm。

穩(wěn)定功率源主要由信號(hào)源A、反饋測(cè)差放大B、功放及電流變換D：采樣H 等部分組成，由信號(hào)源按用戶的設(shè)定合成信號(hào)，反饋部分將信號(hào)源的信號(hào)與采樣 器的輸出比較、放大至功率放大器進(jìn)行功率放大并帶上負(fù)載。其反饋過(guò)程是雙重 反饋，一個(gè)是通過(guò)采樣穩(wěn)定功率源本身的交流模擬信號(hào)輸出，將該采樣信號(hào)作為 反饋信號(hào)輸入反饋測(cè)差放大B組成反饋回路，即由穩(wěn)定功率源本身的模擬反饋完 成粗調(diào)；另一個(gè)由外接的標(biāo)準(zhǔn)表或相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)表的功能模塊對(duì)穩(wěn)定源輸出測(cè)量 后，將反饋信號(hào)經(jīng)通訊接口反饋到穩(wěn)定源的數(shù)字控制部分作為信號(hào)源補(bǔ)償細(xì)調(diào)。

上述源表技術(shù)的存在以下主要缺陷：

(1)標(biāo)準(zhǔn)表或標(biāo)準(zhǔn)表模塊測(cè)量的量值與功率源反饋需要的量值并不完全一致， 例如標(biāo)準(zhǔn)表或標(biāo)準(zhǔn)表模塊測(cè)量基波時(shí)僅給出電壓與電流之間的相位，滿足不了功 率源要求電壓電流通道獨(dú)立動(dòng)態(tài)跟蹤設(shè)定與反饋的需求；譬如功率源設(shè)定電壓電 流相位0度，標(biāo)準(zhǔn)表測(cè)到0.1度(標(biāo)準(zhǔn)表僅測(cè)量輸出電壓電流之間的相位)，如 果以電壓為參考坐標(biāo)，可以調(diào)電流，但對(duì)于多相系統(tǒng)，無(wú)法確定調(diào)整信號(hào)源的電 壓相位還是電流相位，諧波更是沒(méi)有辦法。

(2)由于上述源表技術(shù)是穩(wěn)定源+標(biāo)準(zhǔn)表，不是統(tǒng)一設(shè)計(jì)，存在資源重疊和浪費(fèi)。 比如電壓、電流精密采樣器源表都要配置，又如高速的數(shù)字處理器、單片機(jī)和高 速存儲(chǔ)器等均是重復(fù)配置。

(3)因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)表將復(fù)合波形用富氏變換的方式計(jì)算要花大量時(shí)間，調(diào)節(jié)速度慢， 多次諧波同時(shí)存在時(shí)更慢。由于調(diào)節(jié)速度慢和穩(wěn)定源的短期穩(wěn)定性直接影響整個(gè) 功率源的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于一種閉合三角形的矢量跟蹤反饋方法，實(shí)現(xiàn)交流標(biāo)準(zhǔn)諧 波功率源中精密的跟蹤反饋補(bǔ)償，保證不失真功率放大。

本發(fā)明目的可通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種閉合三角形的矢量跟蹤反饋方 法，信號(hào)源的輸出信號(hào)經(jīng)反饋放大、功率放大后輸出，其特征在于：在每個(gè)獨(dú)立 的電壓、電流通道中，采樣功率源本身的交流模擬信號(hào)輸出，并將該采樣輸出信 號(hào)與信號(hào)源輸出信號(hào)進(jìn)行比較獲得差值信號(hào)，把所述差值信號(hào)、信號(hào)源的輸出信 號(hào)以及采樣輸出信號(hào)同時(shí)作為反饋信號(hào)，提供給信號(hào)源作精密反饋補(bǔ)償。

本發(fā)明中所述的差值信號(hào)獲得過(guò)程：采樣輸出信號(hào)反相后與信號(hào)源的輸出信 號(hào)經(jīng)比例積分后獲得兩者的差值信號(hào)。

本發(fā)明中所述差值信號(hào)交替與信號(hào)源的輸出信號(hào)、采樣輸出信號(hào)同步反饋輸 入到信號(hào)源作反饋補(bǔ)償。

本發(fā)明中所述差值信號(hào)、信號(hào)源的輸出信號(hào)、采樣器的采樣輸出信號(hào)經(jīng)模數(shù) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后反饋輸入到信號(hào)源作反饋補(bǔ)償。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提高了穩(wěn)定功率源的穩(wěn)定度，確保功率源各輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的不 失真功率放大。

2、可以省去現(xiàn)有源表技術(shù)中的標(biāo)準(zhǔn)表和標(biāo)準(zhǔn)件的重復(fù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)交流標(biāo)準(zhǔn) 諧波功率源技術(shù)的一體化并大大降低了成本。

3、本發(fā)明方法既能消除誤差函數(shù)對(duì)輸出的影響，又不影響反饋環(huán)路的穩(wěn)定 性。

4、本發(fā)明方法比現(xiàn)有技術(shù)中的“穩(wěn)定源”或“源表技術(shù)”跟蹤精度提高了 一至二個(gè)數(shù)量級(jí)。