[发明专利]一种单相锁相方法及装置

摘要

本发明公开了一种单相锁相装置，该装置中，卡尔曼滤波器将过零点检测锁相器和DQ坐标系锁相器结合起来，对过零点检测锁相器以及DQ坐标系锁相器发送的频率、相位以及幅值进行卡尔曼滤波，得到最终相位、最终幅度以及最终频率，本发明还公开了一种单相锁相装置，利用卡尔曼滤波能够大幅消除采样误差、递归计算响应速度快的优点，实现了对单相电系统发送的输入信号快速、准确的锁相功能，远超传统锁相环的动态性能和静态性能，克服了传统单相锁相方法速度慢、易受干扰的缺点，实现了单相电网中输入信号的相位、幅度、频率的快速、准确的锁相功能。

主权项

一种单相锁相方法，其特征在于，包括：步骤A：接收单相电系统发送的输入信号；步骤B：过零点捕获装置判断所述输入信号是否过零点，如果是，则进入步骤C；否则，进入步骤D；步骤C：所述过零点检测锁相器中的过零点频率检测模块依据所述输入信号最近一次过零点到此次过零点的时间间隔计算得到第二频率，并将所述第二频率送至卡尔曼滤波器，进入步骤F；步骤D：模数转换器ADC对所述输入信号进行模数转换得到离散输入信号，将所述离散输入信号分别传送至DQ坐标系锁相器和过零点检测锁相器中的最大值法幅度检测模块；步骤E：所述DQ坐标系锁相器依据所述离散输入信号计算得到相位、第一幅值以及第一频率，并将所述相位、第一幅值以及第一频率送至所述卡尔曼滤波器；所述最大值法幅度检测模块确定所述离散输入信号在所述ADC采样周期内的最大值，依据所述最大值计算得到第二幅值并送至所述卡尔曼滤波器；步骤F：所述卡尔曼滤波器对所有所述相位、第一幅值、第一频率、第二幅值以及第二频率进行卡尔曼滤波，得到最终幅值、最终相位以及最终频率。