[发明专利]一种电力电子装置用单周期固定点数采样器

说明书

一种电力电子装置用单周期固定点数采样器，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V_AD(t)送至乘法比较模块与系统内部同步信号M(t)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V_PI(t)；再经第二滤波模块滤波处理，得到△_e(t)。本发明实现程序简单，稳定性高，在采样对象有谐波的情况下也能得到稳定的结果。

技术领域

本发明涉及一种电力电子装置用单周期固定点数采样器，属电力电子技术领域。

背景技术

随着电力电子技术的迅猛发展，采样这一环节使用的越来越多，越来越重要，采样的精度更是一个核心的环节，对数据处理结果的影响是至关重要的。

大部分的数据采样都是设置一个固定采样频率，忽视了采样信号的频率变化。这样采样的结果会不精确。

发明内容

本发明的目的是，为了能够在采样信号波动和有谐波干扰的情况下，准确在单个周期采样固定点数，便于处理器精确的对采样数据进行处理，本发明公开一种电力电子装置用单周期固定点数采样器。

本发明的技术方案如下：一种电力电子装置用单周期固定点数采样器采样方法步骤如下：

(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。

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ω₀为参考频率，重新定义输入信号的瞬时相位，即：