[发明专利]一种电力电子装置用单周期固定点数采样器

权利要求书

1.一种电力电子装置用单周期固定点数采样器，其特征在于，所述采样器包括采样模块、乘法比较模块、第一滤波模块、PI调节模块和第二滤波模块；采样模块将采集到的采样电流信号送至乘法比较模块与系统内部同步信号进行乘法比较后，再经第一滤波模块进行滤波处理，得到输出的电压信号为V_S(t)；输出的电压信号经PI调节模块进行PI调节，得到误差信号；再经第二滤波模块滤波处理，得到Δ_e(t)；

所述采样器的采样方法步骤如下：

(1)将采集到的采样电流信号V_AD(t)与系统内部同步信号M(t)进行乘法比较后再进行滤波处理，得到输出的电压信号为V_S(t)；

(2)将V_S(t)经过PI调节并且进行一次递推求平均滤波处理得到Δ_e(t)信号；

(3)系统计数，当计数值为Δ_e(t)与系统常数c之和等于系统计数值时，进行一次采样，同时也给同步输入信号一个取值信号，则在一个周期期间，即进行了单周期固定采样点数n次采样。

2.根据权利要求1所述的一种电力电子装置用单周期固定点数采样器，其特征在于，所述采样电流信号V_AD(t)得到输出电压信号V_S(t)的表达式如下：

设输入信号为：V_AD(t)＝V_ADcos[ω_it+θ_i(t)] (1)

式中，V_AD为输入信号的振幅；ω_i为输入信号角频率；θ_i(t)为输入信号以其ω_i为参考的瞬时相位角；

控制系统内部同步信号为：M(t)＝V_Msin(ω₀t) (2)

式中，V_M为控制系统内部同步信号的振幅；ω₀为控制系统内部同步信号角频率；

控制系统内部同步信号是由系统内部的查找表获得，系统每进行一次采样，既是对外部信号的一次采样，也是通过查找表对内部同步信号进行一次取值，每次取值结果为：

t＝cnt*p/n+K₁*p；

则，M(t)＝V_Msinω₀(cnt*p/n+K₁*p)；

其中，cnt为系统在一个周期中进行过采样的次数，每采样一次，cnt加1,当cnt等于n后清零，K₁为正整数，p为周期值；

动态情况下，两信号的频率不同，为简化运算，以ω_o为参考频率，重新定义输入信号的瞬时相位，即：

ω_it+θ_i(t)＝ω₀t+[(ω_i-ω₀)t+θ_i(t)]＝ω₀t+θ₁(t) (3)

式中，

为压控振荡器的固有频差；

输入信号及控制系统内部同步信号经乘法鉴相器之后的输出电压信号V_s(t)为：

式中K为乘法器的比例系数；

由式(5)可以看出，等式右边有2ω₀t的正弦项，2ω₀t的正弦项为二次谐波，采用一个递推求平均的低通滤波器即可滤除其中的二次谐波，则乘法器中的输出电压信号可简化为：

令则式(6)写为：V_s(t)＝V_ssin[θ₁(t)]。