基于LabVIEWFPGA的三相鎖相環設計與實現摘要:針對傳統 FPGA 模式開發的鎖相環在實時人機交互方面的不足,設 計 了 基 于 LabVIEW FPGA 技術的三相鎖相環;方 案 以
sbRIO-9631模塊為硬件平臺,利用 LabVIEW 編程控制 FPGA 邏輯,在 FPGA 中分三級流水線實現了基于dq變換的鎖相環算法,并通
過 FIFO 實時上傳采集信號、鎖定相位至 PC機,最后在 PC機上實現對鎖相環性能分析、PI參數調控和1 三相鎖相環模型
三相鎖相環是基于靜止坐標變換和旋轉坐標變換 (dq變
換)的矢量變換實現的 VCO 反饋控制。基于dq變換的改進型
鎖相環模型,在dq變換的基礎上提取正序分量進行 VCO 反饋
控制,以抑制電壓不 平 衡 的 擾 動[4-5],如 圖1所示。三相 信 號
首先經過靜止坐標變換到aβ坐標系μa、μβ,然后經過 T/4延時
單元和計算單元計算出三相信號的正序分量變換到aβ坐 標 系
上的μap 、μβp ,此時μap 、μβp 是不帶電壓畸變干擾的分量,對
其進行旋轉坐標變換得到μd、μq。
uq =k*sin(ωt-ω0t) (1)
μq 的表達如式 (1)所 示,k為與輸入電壓有關的數,w、
w0 分別為輸入信號角頻率和鎖定信號角頻率。當μq 由交流變
量變為直流分量時,w=w0,鎖 相環完 成 鑒 相,經 過 VCO 控
制最終鎖定相位θ。
2 方案設計
系統方案如圖2所示,包括三相信號的輸入、信號鎖相和
實時調控3個部分。其中信號采集和鎖相處理在sbRIO-9631
模塊 實現,利 用sbRIO-9631高速運行的特點,對 三 相信 號
進行采集、鎖相和輸出;PI參數和θ作為 FPGA 和 PC機的共
享變量實現數據交互,由PC機設置PI參數、
標簽:
labview
fpga
上傳時間:
2022-02-18
上傳用戶:XuVshu