輸出相位鎖定方法1

輸出相位鎖定方法相位鎖定的目的：調(diào)整輸出的周期與相位，使得輸入與輸出能夠達(dá)到頻率相位的同步化。對于不間斷系統(tǒng)來說，可以使系統(tǒng)的效率較佳，能量在輸出端的使用量與輸入端的供給量達(dá)到較佳的平衡。相位鎖定的方法：在硬件上，利用輸入市電產(chǎn)生了零點方波信號，并且送到了CPU，利用CPU的輸入捕捉功能來記錄市電的零點發(fā)生點，連續(xù)兩次的差值就是市電的頻率，這些都是實現(xiàn)相位鎖定必要條件。當(dāng)然，我們并不能改變輸入的頻率，而要實現(xiàn)這些頻率與相位不同的相位鎖定，我們唯一可以做的是，改變輸出周期的方法，使得輸入與輸出的周期差與相位差同時是變動的，這樣就可以調(diào)整輸入與輸出的相位差，最后輸入與輸出的波形同步同相位，并且繼續(xù)保持動態(tài)修整。輸出相位鎖定的條件：由于頻率的突變可能引起負(fù)載的不正常工作，所以在相位調(diào)整時，輸出頻率不宜變化太快，一般的要求是每秒的變化不超過一赫茲。四.以上我們知道了相位鎖定實現(xiàn)的必要條件，接下來我們要知道是如何判斷輸入和輸出的相位實際差值，以及輸出相對于輸入的相位是超前，還是滯后(這時應(yīng)當(dāng)注意：二者的頻率差不宜太大)。在移動上的規(guī)則：四.輸入的零相位時間點Pin.輸出的零相位時間點Pon.輸入的周期Tin.輸出的周期Ton.輸出周期的改變值△T.1.輸出周期Ton/2>=零點差值：如下圖(a)所示?！鱌n=Pon-Pin,并且輸出相位滯后。2.輸出周期Ton/2<=零點差值，并且Ton>TimeDiff(b)所示?！鱌n=Ton-(Pon-Pin)，輸出相位超前。3.輸出周期Ton/2〈零點差值，并且3.輸出周期Ton/2〈零點差值，并且Ton<TimeDiff如圖(c)所示。(c)輸入波形輸出波形五.相位調(diào)整的規(guī)則：一.在以前的機種當(dāng)中所用的都是先調(diào)整頻率，使輸出頻率和輸入頻率相等之后再根據(jù)相位差和每次調(diào)整的周期差△T來調(diào)整相位?；蛘吒猩跽呤锹o目的的去碰。什么時候碰到了，什么時候就認(rèn)為是鎖相了。下面以范例來開始相位鎖定的推導(dǎo)過程假設(shè)當(dāng)前的輸入頻率為50HZ,并且輸入周期以15000各計數(shù)，假設(shè)當(dāng)前的的輸出頻率也是等于50HZ，他的周期也是以15000計數(shù)。輸出每次調(diào)整的變化量=4，目前的相位差值=50，且輸入相位超前，現(xiàn)修正的列表如下：初始狀態(tài)步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6輸入周期15000150001500015000150001500015000輸出周期15000149961499214988149921499615000第一次修改結(jié)果0-4-4-4-4-4-4第二次修改結(jié)果00-4-4-4-4-4第三次修改結(jié)果000-4-4-4-4第四次修改結(jié)果0000444第五次修改結(jié)果0000044第六次修改結(jié)果0000004相位差值50463826181414從上表中的修正結(jié)果，我們可以歸納出一些原則如下所示，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，相位差的總的修正量可以表示為4(1+2+3+2+1+0)=4*32從這個式子中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，相位差的修正可以公式化為：相位差值=每次周期變化量*N2=>N=(相位差值/每次周期變化量)1/2當(dāng)然，不是看到了上面的數(shù)字變化就想到了N的推導(dǎo)公式。我們可以從連續(xù)變化的路程問題中得到啟發(fā)。下面在意數(shù)學(xué)上的理論推導(dǎo)來解出N的值。分析如下：(輸入相位超前)從開始的相位相差△P、周期差=0到相位差△P=0、周期差=0我們只是調(diào)整了輸出的頻率，并且每次的頻率變化量相等二△T頻率減小的次數(shù)N1，頻率增加的次數(shù)N2。用數(shù)學(xué)的推導(dǎo)如下：Ton=Tin(1)輸入周期等于輸出周期Pinn=Pin0+Tin*(N1+N2)(2)輸入在時間軸上的相點Ponn=Pon0+((Ton-△T)+(Ton-2*△T)+???+(Ton-N1*△T)+(Ton-N1*△T+AT)+???+(Ton-N1*△T+N2*AT)}(3)經(jīng)過了N1次減速，N2次加速。由于相位鎖定后的相位差等于0、頻率差等于0Tin=Ton->N1=N2用式(2)-(3)得：0=AP+N12*AT->N1=(AP/AT)1/2程序當(dāng)中通過這個數(shù)學(xué)公式計算就可以完成輸入與輸出的相位追蹤。在此一相位差A(yù)P=18、AT=2為例，則AP與ATn的關(guān)系如下圖所示：初始狀態(tài)：相位差=18；通過前面推出的公式N1=(△P/AT)1/2N1=3；TOC\o"1-5"\h\z第一步：AP1=AP-AT=18-2=16第二步：AP：=AP-AT-2*AT=18-2(1+2)=12第三步：Ap2=18-2*(1+2+3)=6第四步：AP：=18-2*(1+2+3+2)=2第五步：AP：=18-2*(1+2+3+2+1)=0第六步：AP5=18-2*(1+2+3+2+1+0)=0通過如上圖所示發(fā)現(xiàn)在第N1點以后相位差A(yù)P和周期差A(yù)Tn是向原點收斂的.在第N1點的相位差和頻率差的關(guān)系是(利用式子(2)和(3))：APn=Ap-(N1+1)*N1*AT/2而建時的0N1=ATn/AT代如上式得：APn】=AP0-(ATn/AT+1)*ATn/2如圖Y1所示。10而在N1點以后各點的描述規(guī)律如下：相位差A(yù)Pn1、ATn1、AT、N1。ATn1=AT*N1；APn1=(N1+1)*N1*AT/2從而得出：APn1=(ATn/AT+1)*ATn它的圖形如Y2所示，通過以上分析我們希望在整個坐標(biāo)系中APn與八Tn的點都向Y2的曲線靠攏。并且能在最后達(dá)到零點坐標(biāo)。向曲線Y2靠攏的規(guī)則是：在曲線的上方減少周期，增加頻率。在曲線的下方增加周期，減少頻率。遇期差A(yù)T旗檬_輸入遇期大於輸出遇期=1旗棵一輸出相位超前=1旗橡_輸入遇期大於輸出遇期=1旗棵一輸出相位超前=0AT(AT+1)/旗檬_輸入遇期大於輸出遇期=1旗棵一輸出相位超前=1旗橡_輸入遇期大於輸出遇期=1旗棵一輸出相位超前=0AT(AT+1)/2=AP一遇期差值；一輸出遇期f一輸出原率1AT(AT+1)/2AP一遇期差值f一輸出遇期1一輸出原率f|AT|(|AT|+1)/2<|AP|-I廉差值|f一輸出遇期f一輸出原率1|AT|(|AT|+1)/2>=|AP|一|廁差值|1一輸出遇期1一輸出原率f旗檬_輸入遇期大於輸出遇期=