本文主要是介绍基于级联广义积分器(CGI)的谐波信号提取MATLAB仿真,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
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此方法可用于信号检测、虚拟阻抗合成、锁相环等方面。
在现有的信号提取方法中,众多学者采用了SOGI法、LPF法以及正交信号发生器等方法。当输入信号中不存在直流分量,只有谐波分量时,均能体现出良好的信号提取效果。而当输入信号中含有直流分量时,提取效果将会变差。为了提取到更好的谐波,此处采用SOGI 与TOGI 级联构成的混合广义积分器来构建谐波解耦网络进行谐波电流提取,其控制框图如图所示
SOGI /TOGI的结构框图如图所示:
对应的输出信号与输出信号的传递函数可表示为:
H1(S)可视为一个由k决定带宽的带通滤波器, k 越小带通选择性越好;H2(S)可视为一个低通滤波器;H2(S)可视为一个陷波器.
假设输入信号为一个正弦偏置信号:
则 TOGI 的输出可表示为:
V1 (t)与输入信号保持相同的幅值和相位关系; V2 (t)含直流分量和与输入信号同幅且相位滞后90°的交流分量; V3 (t)仅含直流分量。为了消除输入信号中的直流分量与噪声,可使V 2(t)与 V 3(t)作差,产生正交的交流输出信号,重构为TOGI-QSG,其输出可表示为式:
可知,当输入角频率为基波角频率的整数倍时,即使信号中含有直流分量或者信号畸变的情况下,也能提取出对应的谐波信号。
经上述分析,TOGI-OSG具有谐波抑制能力,但是当输入信号较为复杂时,同时受系数k 的影响,谐波提取效果便很不理想。因此,为了取得更理想的谐波分离效果,本文在TOGI-OSG的基础上再级联一个SOGI环节,将不含直流分量的信号 Vq (t)作为SOGI的输入,便能提高谐波分离质量,输出表示为:
仿真模型主体:
三相信号源:
仿真结果:
5次谐波信号提取效果:
7次谐波信号提取效果:
可见,采用CGI可以提高谐波信号的提取精度。完美运行!!!
参考文献:
多能互补微电网中的虚拟同步发电机(VSG)控制研究-石荣亮
这篇关于基于级联广义积分器(CGI)的谐波信号提取MATLAB仿真的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!