双同步坐标锁相环DDSRF-PLL原理说明

1.PLL的基本原理

2. SSRF-SPLL的问题

3. DSRF-SPLL的基本原理

3.1 Clark变换

3.2 正序/负序轴Park变换

3.3 前馈解耦

1.PLL的基本原理

        软件锁相环的工作过程是一个动态的反馈调节过程。在初始状态下，压控振荡器的输出与输入信号之间可能存在较大的相位和频率差。随着时间的推移，鉴相器不断比较两者的相位差，并输出误差信号。环路滤波器对误差信号进行滤波和处理后，输出一个控制电压信号，用于调整压控振荡器的输出频率和相位。经过多次循环迭代，压控振荡器的输出信号逐渐跟踪输入信号的相位与频率。

1. 鉴相器：鉴相器是锁相环的核心部件之一，它的作用是比较输入信号u_in(t)与压控振荡器输出信号u_vco(t)的相位差，并输出一个与相位差成正比的误差信号e(t)表达式为：e(t)=φ_in(t)-φ_vco(t)，其中φ_in(t)是输入信号的相位，φ_vco(t)是压控振荡器输出信号的相位。
2. 环路滤波器：环路滤波器的作用是对鉴相器输出的误差信号e(t)进行滤波和处理，抑制噪声和高频干扰，同时调整锁相环的动态性能。它通常是一个低通滤波器，可以将误差信号中的高频成分滤除，只保持低频成分，使锁相环能够稳定地跟踪输入信号的相位变化。环路滤波器的输出信号u_c(t)
3. 压控振荡器：压控振荡器是一个输出信号频率受输入控制电压u_c(t)调节的振荡器。它的输出信号频率ω_vco(t)与控制电压u_c(t)之间满足一定函数关系，通常为线性关系，即ω_vco(t)=ω_0+K_vco*u_c(t)，其中ω_0是压控振荡器的固有频率，K_vco是压控振荡器的增益，表示控制电压对输出频率的控制能力。压控振荡器输出信号的相位φ_vco(t)可以通过对其频率进行积分而得。

2. SSRF-SPLL的问题

       锁相环（PLL）是一种能够实现两个电信号相位同步的自动控制闭环系统，基于同步旋转坐标变换的软件锁相环（SSRF-SPLL）是目前在三相对称电压系统中一种比较常见的控制方式，但是对于三相电压不对称或突变的工况下，比如电压跌落、频率突变、相位突变等工况下，不能及时快速检测电压相位甚至会出现检测不准确的情况。

       双同步解耦坐标系锁相环（DDSRF-SPLL）通过正序旋转坐标变换和负序旋转坐标变换，分别将电网电压中的三相正序对称分量、三相负序对称分量变换至以转速ω正向旋转的正序同步旋转d+q+坐标系和以转速-ω反向旋转的负序同步旋转d-q-坐标系。从而实现正序分量、负序分量的解耦、得到正序分量和负