專(zhuān)利名稱(chēng)：交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交流電源均流輸出系統(tǒng)，尤其是一種交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置及其處理方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，交流電源均流輸出系統(tǒng)是指將一個(gè)交流電源向多個(gè)負(fù)載提供電源，此時(shí)如果不對(duì)交流電源進(jìn)行精確的均流控制則可能造成提供給一個(gè)負(fù)載或者多個(gè)負(fù)載的電流過(guò)大，從而導(dǎo)致負(fù)載燒毀。如圖I所示，傳統(tǒng)的交流電源均流輸出系統(tǒng)通常由第一電流采樣模塊、第二電流米樣模塊、第一電壓米樣模塊、第二電壓米樣模塊和微處理器組成，其中第一電流米樣模塊、第一電壓采樣模塊分別用于采集交流電源的電流和電壓并發(fā)送給微處理器；微處理器用于對(duì)該交流電源進(jìn)行均流控制，并輸出N個(gè)均流電源；第二電流采樣模塊、第二電壓采樣模塊分別用于采集對(duì)應(yīng)均流電源的電流和電壓并發(fā)送給微處理器。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的交流電源均流輸出系統(tǒng)僅對(duì)交流電源和均流電源進(jìn)行整體采樣，使得微處理器對(duì)交流電源的均流控制精度較低。此外，微處理器僅對(duì)交流電源的電流、電壓以及各均流電源的電流、電壓進(jìn)行簡(jiǎn)單的濾波處理，這就導(dǎo)致頻率、相位的檢測(cè)極為不精確，如果微處理器在此基礎(chǔ)上按照諸如 PID控制的方法對(duì)交流電源進(jìn)行均流控制，則控制精度比較低，很容易導(dǎo)致負(fù)載燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置，分別對(duì)交流電源和均流電源的每一單相電源進(jìn)行電流和電壓采集，使采集到的信號(hào)更加準(zhǔn)確，從而提高了微處理器對(duì)交流電源的均流控制精度。本發(fā)明的另一目的是提供一種交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)處理方法，可以精確地檢測(cè)交流電源和均流電源中每一單相電源的幅值、頻率和相位,從而進(jìn)一步提高微處理器對(duì)交流電源的均流控制精度，防止負(fù)載燒毀。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置， 包括微處理器，其特征在于還包括三個(gè)第一電流米樣模塊、三個(gè)第一電壓米樣模塊、3*N 個(gè)第二電流采樣模塊和3*N個(gè)第二電壓采樣模塊，N為大于零的整數(shù)，其中交流電源的每一相均分別通過(guò)一個(gè)第一電流采樣模塊、一個(gè)第一電壓采樣模塊連接該微處理器；所述第一電流采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流并發(fā)送給微處理器，且所述第一電壓采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電壓并發(fā)送給微處理器；所述微處理器用于對(duì)該交流電源進(jìn)行均流控制，并輸出N個(gè)均流電源，且每一均流電源的每一相均分別通過(guò)一個(gè)第二電流米樣模塊、一個(gè)第二電壓米樣模塊連接該微處理器；
所述第二電流采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中單相電源的電流并發(fā)送給微處理器，且所述第二電壓采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中単相電源的電壓并發(fā)送給微處理器。該第一電流采樣模塊和第二電流采樣模塊均包括電流采樣電路，該電流采樣電路由濾波線(xiàn)圈、第二電阻(R2)、第一極性電容(Cl)、第二極性電容(C2)、開(kāi)關(guān)器件(Q)和ニ極管(D)，其中該濾波線(xiàn)圈等效于串聯(lián)的電感(L)和第一電阻(R1)，該電感(L)的自由端通過(guò)第二電阻(R2)連接第一極性電容(Cl)的正極且該第一極性電容(Cl)的負(fù)極接地，該第一電阻(Rl)的自由端連接第二極性電容(C2)的正極且該第二極性電容(C2)的負(fù)極接地；該電感(L)的自由端連接ニ極管⑶的正極且ニ極管⑶的負(fù)極接地，且該電感(L)的自由端通過(guò)該開(kāi)關(guān)器件(Q)接收交流電源或者均流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流；由于電感(L)上的電流IL即為待采樣電流，因此根據(jù)公式IL*R+U2 = Ul, R表示第一電阻Rl的電阻值，U2表不第二極性電容(C2)上的電壓值,Ul表不第一極性電容(Cl) 上的電壓值，在第一電阻(Rl)的電阻值R—定的情況下，僅需測(cè)量第一電容(Cl)和第二電容(C2)上的電壓值，通過(guò)微處理器計(jì)算即可獲得交流電源或者均流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流值。該第一電壓采樣模塊和第二電壓采樣模塊均選用電壓互感器。本發(fā)明還提供了一種基于上述交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置的信號(hào)處理方法，包括微處理器、三個(gè)第一電流米樣模塊、三個(gè)第一電壓米樣模塊、3*N個(gè)第二電流米樣模塊和3*N個(gè)第二電壓采樣模塊，N為大于零的整數(shù)，其中交流電源的每ー相均分別通過(guò) ー個(gè)第一電流米樣模塊、ー個(gè)第一電壓米樣模塊連接該微處理器；所述第一電流采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流并發(fā)送給微處理器，且所述第一電壓采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電壓并發(fā)送給微處理器；所述微處理器用于對(duì)該交流電源進(jìn)行均流控制，并輸出N個(gè)均流電源，且每ー均流電源的姆ー相均分別通過(guò)ー個(gè)第二電流米樣模塊、ー個(gè)第二電壓米樣模塊連接該微處理器；所述第二電流采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中單相電源的電流并發(fā)送給微處理器，且所述第二電壓采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中単相電源的電壓并發(fā)送給微處理器；其特征在于該微處理器還分別對(duì)該交流電源中每ー單相電源的電流、電壓以及該多個(gè)均流電源中每ー單相電源的電流、電壓進(jìn)行處理，從而分別獲得電流和電壓的幅值、頻率和相位，交流電源或者均流電源中單相電源的電流和電壓信號(hào)處理過(guò)程按照以下步驟進(jìn)A、分別對(duì)電流和電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換，由此獲得電流和電壓信號(hào)的幅值；B、分別對(duì)經(jīng)步驟A處理后的電流和電壓信號(hào)分頻段濾波，實(shí)現(xiàn)了電流和電壓信號(hào)頻率的濾波，由此獲得電流和電壓信號(hào)的頻率，井分別對(duì)經(jīng)步驟A處理后的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行全通濾波，實(shí)現(xiàn)了電流和電壓信號(hào)相位的濾波；C、分別對(duì)經(jīng)全通濾波后的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行雙閉環(huán)數(shù)字控制；
D、分別對(duì)經(jīng)步驟C處理后的電流和電壓信號(hào)采用改進(jìn)的過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)方法進(jìn)行鎖相；E、分別對(duì)經(jīng)鎖相后的電流信號(hào)和電壓信號(hào)進(jìn)行濾波處理，轉(zhuǎn)換成矩形方波，并將電流信號(hào)的矩形方波與電壓信號(hào)的矩形方波進(jìn)行異或處理，測(cè)量經(jīng)異或處理后波形的寬度，獲得微處理器的定時(shí)計(jì)數(shù)值T0，根據(jù)公式cp = T0_Tc_360/T計(jì)算出該單相電源的相位， 其中Tc表示微處理器的指令周期，T表示交流電源的周期。該步驟A中將數(shù)字混頻時(shí)所需的正弦值和余弦值中至少一個(gè)、窗函數(shù)濾波時(shí)所需的窗函數(shù)以及傅里葉變換時(shí)所需的蝶形運(yùn)算存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，在數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換過(guò)程中從存儲(chǔ)單元中直接調(diào)用。該步驟A中分別對(duì)電流和電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換的過(guò)程均包括以下步驟Al、將信號(hào)送入FIFO隊(duì)列中，判斷FIFO隊(duì)列是否半滿(mǎn)如果判定該FIFO隊(duì)列未半滿(mǎn)則將FIFO隊(duì)列中的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且從該存儲(chǔ)單元中調(diào)取數(shù)字混頻時(shí)所需的正弦值或者余弦值，對(duì)該數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻；A2、對(duì)數(shù)字混頻后的信號(hào)進(jìn)行CIC濾波并抽取D個(gè)單位長(zhǎng)度為Mx的信號(hào)，其中該傅里葉變換的二進(jìn)制長(zhǎng)度M = Mx*D，D為大于零的整數(shù)；A3、判斷抽取的信號(hào)長(zhǎng)度是否> M :如果抽取的信號(hào)長(zhǎng)度> M則調(diào)取存儲(chǔ)單元中的窗函數(shù)，對(duì)抽取的信號(hào)進(jìn)行加窗處理，即窗函數(shù)濾波；如果抽取的信號(hào)長(zhǎng)度< M則結(jié)束操作；A4、從存儲(chǔ)單元中調(diào)取蝶形運(yùn)算，對(duì)經(jīng)加窗處理后的信號(hào)進(jìn)行復(fù)數(shù)形式的傅里葉變換。在該步驟Al中如果判定該FIFO隊(duì)列半滿(mǎn)則進(jìn)一步判斷信號(hào)的頻率是否發(fā)生變化如果信號(hào)的頻率發(fā)生變化則自動(dòng)選取適應(yīng)的分辨帶寬，根據(jù)該分辨帶寬重新計(jì)算出傅里葉變換的二進(jìn)制長(zhǎng)度M，并且根據(jù)該二進(jìn)制長(zhǎng)度M獲取新窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算因子，從而更新存儲(chǔ)單元中的窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算；如果信號(hào)的頻率未發(fā)生變化則不更新窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算。在該步驟B中在分別對(duì)經(jīng)步驟A處理后的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行全通濾波時(shí)增加了模糊控制方法。在步驟B中分別對(duì)經(jīng)步驟A處理后的電流和電壓信號(hào)分頻段濾波時(shí)，信號(hào)在各頻段分別按照以下步驟選擇適應(yīng)的濾波器進(jìn)行濾波處理BI、判斷信號(hào)在一頻段是否要求線(xiàn)性頻率響應(yīng)如果要求線(xiàn)性頻率響應(yīng)則選擇有限沖擊響應(yīng)濾波器進(jìn)行濾波處理；如果不要求線(xiàn)性頻率響應(yīng)則進(jìn)一步判斷信號(hào)在該頻段是否允許多頻帶濾波；B2、如果信號(hào)在該頻段不允許多頻帶濾波則進(jìn)一步判斷是否要求窄過(guò)渡帶如果要求窄過(guò)渡帶則選擇高階巴特沃思濾波器進(jìn)行濾波處理，否則選擇低階巴特沃思濾波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段允許多頻帶濾波則進(jìn)一步判斷是否要求盡可能窄的過(guò)渡區(qū)域: 如果要求盡可能窄的過(guò)渡區(qū)域則選擇橢圓濾波器進(jìn)行濾波處理，如果不要求盡可能窄的過(guò)渡區(qū)域則進(jìn)一步判斷是否允許通帶中有紋波；
B3、如果信號(hào)在該頻段不允許通帶中有紋波則選擇切比雪夫II濾波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段允許通帶中有紋波則進(jìn)ー步判斷是否允許窄帶中有紋波；B4、如果信號(hào)在該頻段不允許窄帶中有紋波則選擇切比雪夫?yàn)V波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段允許窄帶中有紋波則進(jìn)ー步判斷是否允許多頻帶濾波；B5、如果信號(hào)在該頻段允許多頻帶濾波則選擇橢圓濾波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段不允許多頻帶濾波則選擇無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器進(jìn)行濾波處理。在該步驟B5中該無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波處理過(guò)程由以下步驟組成B50、對(duì)信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性修正擬合處理，由此提高了無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器濾波精度；B51、將擬合信號(hào)與采樣信號(hào)組合并對(duì)該組合信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，計(jì)算出該信號(hào)的頻率參數(shù)；B52、對(duì)該信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理并對(duì)數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，計(jì)算出該信號(hào)的頻率相適應(yīng)的采樣頻率；B53、判斷采樣頻率是否發(fā)生變化如果采樣頻率發(fā)生變換則更新信號(hào)的采樣頻率，并重新采樣信號(hào)；B53、對(duì)重新采樣的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，并對(duì)數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行功率頻譜和數(shù)值積分處理；B54、對(duì)經(jīng)功率頻譜和數(shù)值積分處理后的信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)如果質(zhì)量滿(mǎn)足要求則結(jié)束濾波；如果質(zhì)量不滿(mǎn)足要求則對(duì)信號(hào)進(jìn)行加權(quán)處理，并重復(fù)步驟B53 B54。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是I、傳統(tǒng)的交流電源均流輸出系統(tǒng)中通常僅對(duì)交流電源和均流電源進(jìn)行整體采樣， 本發(fā)明中該信號(hào)采集裝置分別對(duì)交流電源和均流電源的各單相電源的電流、電壓進(jìn)行采樣，采集到的信號(hào)更加準(zhǔn)確，從而提高了微處理器對(duì)交流電源的均流控制精度；2、該信號(hào)采集裝置的第一電流采樣模塊和第二電流采樣模塊中増加了電流采樣電路，由于電感上的電流込即為待采樣電流，因此根據(jù)公式I3R+U2 = U1, R表示第一電阻 Rl的電阻值，U2表不第二極性電容C2上的電壓值，U1表不第一極性電容上的電壓值,在第一電阻的電阻值R—定的情況下，僅需測(cè)量第一電容和第二電容上的電壓值，通過(guò)微處理器計(jì)算即可獲得交流電源或者均流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流值，該電流采樣電路將電流采樣轉(zhuǎn)換為電壓檢測(cè)，使得該電流采樣方法更加簡(jiǎn)單、無(wú)損耗且成本低；3、該信號(hào)處理方法中在檢測(cè)幅值時(shí)采用對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換，使得幅值的檢測(cè)更加精確；在檢測(cè)頻率時(shí)采用分頻段濾波的形式，使得頻率的檢測(cè)更加精確；在檢測(cè)相位時(shí)采用全通濾波的形式，在鎖相之前進(jìn)行雙閉環(huán)數(shù)字控制，提高了鎖相精度，在鎖相時(shí)采用改進(jìn)的過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了相位的精確鎖相，并且在鎖相之后將単相電源的電流信號(hào)和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成矩形方波并進(jìn)行異或處理，測(cè)量經(jīng)異或處理后波形的寬度，獲得微處理器的定時(shí)計(jì)數(shù)值T0，根據(jù)公式(P = T0_Tc_360/T計(jì)算出該單相電源的相位，其中Tc表示微處理器的指令周期，T表示交流電源的周期，由此避免了在電流信號(hào)和電壓信號(hào)采集過(guò)程中由于非線(xiàn)性因素而出現(xiàn)畸變；4、在對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換的過(guò)程中，將數(shù)字混頻時(shí)所需的正弦值和余弦值中至少ー個(gè)、窗函數(shù)濾波時(shí)所需的窗函數(shù)以及傅里葉變換時(shí)所需的蝶形運(yùn)算存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，在數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換過(guò)程中從存儲(chǔ)単元中直接調(diào)用，不必單獨(dú)為這些程序開(kāi)辟內(nèi)存，節(jié)約了內(nèi)存資源，降低了硬件成本，并且在執(zhí)行時(shí)不必逐一讀取這些程序，大大提高了程序的執(zhí)行效率；5、在對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換的過(guò)程中，在信號(hào)的頻率發(fā)生變換時(shí)自動(dòng)選用適應(yīng)的分辨帶寬，從而獲得新窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算因子，根據(jù)信號(hào)頻率對(duì)窗函數(shù)進(jìn)行更新，不僅可以在傅里葉變換中更好地識(shí)別該信號(hào)頻率，而且可以防止計(jì)算時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，即提高傅里葉變換的速度，并且根據(jù)信號(hào)頻率對(duì)蝶形運(yùn)算進(jìn)行更新，提高了傅里葉變換計(jì)算的準(zhǔn)確度；6、在對(duì)信號(hào)進(jìn)行全通濾波的過(guò)程中增加了模糊控制方法，從而提高了全通濾波的控制精度以及控制指令的實(shí)時(shí)性；7、在對(duì)信號(hào)分頻段濾波過(guò)程中，信號(hào)在各頻段選擇最適應(yīng)的濾波器進(jìn)行濾波處理，并且在無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器無(wú)法對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理時(shí)由有限沖擊響應(yīng)濾波器進(jìn)行濾波處理，彌補(bǔ)了無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的不足，使得信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)字濾波處理，從而提高了濾波精度，提高了信號(hào)頻率檢測(cè)的準(zhǔn)確性；8、對(duì)無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波處理過(guò)程進(jìn)行了改進(jìn)，増加了采樣頻率自動(dòng)校正技術(shù)，使得該無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器具有自適應(yīng)功能，并且增加了數(shù)值積分技術(shù)，使得無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波處理的可靠性增加。


本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中圖I是傳統(tǒng)交流電源均流輸出系統(tǒng)的電路原理圖；圖2是本發(fā)明中信號(hào)采集裝置的電路原理圖；圖3是本發(fā)明中第一電流采樣模塊和第二電路采樣模塊的電路圖；圖4是本發(fā)明中信號(hào)處理方法的整體流程圖；圖5是本發(fā)明中信號(hào)數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換的流程圖；圖6是本發(fā)明中信號(hào)在各頻段選擇適應(yīng)的濾波器的流程圖；圖7是本發(fā)明中無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波處理過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是ー系列等效或類(lèi)似特征中的ー個(gè)例子而已。如圖2所示，該交流電源均流輸出裝置由三個(gè)第一電流采樣模塊、三個(gè)第一電壓米樣模塊、3*N個(gè)第二電流米樣模塊、3*N個(gè)第二電壓米樣模塊和微處理器組成,N為大于零的整數(shù)，其中交流電源的每ー相均分別通過(guò)ー個(gè)第一電流采樣模塊、ー個(gè)第一電壓采樣模塊連接該微處理器；第一電流采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流并發(fā)送給微處理器，且所述第一電壓采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電壓并發(fā)送給微處理器；微處理器用于對(duì)該交流電源進(jìn)行均流控制，并輸出N個(gè)均流電源，且每一均流電源的每一相均分別通過(guò)一個(gè)第二電流采樣模塊、一個(gè)第二電壓采樣模塊連接該微處理器；第二電流采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中單相電源的電流并發(fā)送給微處理器，且第二電壓采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中單相電源的電壓并發(fā)送給微處理器。本發(fā)明中該信號(hào)采集裝置分別采集交流電源以及均流電源每一單相電源的電流和電壓，從而為微處理器對(duì)交流電源進(jìn)行均流控制提供更加精確的數(shù)據(jù)依據(jù)，從而提高了交流電源的均流控制精度。如圖3所示，該第一電流采樣模塊和第二電流采樣模塊均由電流互感器和電流采樣電路組成，其中該電流互感器的輸入端用于接收交流電源或者均流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流。該電流采樣電路由濾波線(xiàn)圈、第二電阻R2、第一極性電容Cl、第二極性電容C2、開(kāi)關(guān)器件Q和二極管D，其中該濾波線(xiàn)圈等效于串聯(lián)的電感L和第一電阻R1，該電感L的自由端通過(guò)第二電阻R2連接第一極性電容Cl的正極且該第一極性電容Cl的負(fù)極接地，該第一電阻Rl的自由端連接第二極性電容C2的正極且該第二極性電容C2的負(fù)極接地；該電感L 的自由端連接二極管D的正極且二極管D的負(fù)極接地，且該電感L的自由端通過(guò)該開(kāi)關(guān)器件Q輸入待采樣電流，即連接電流互感器的輸出端。在該電流采樣電路中WR+U2 = UfIa^R'其中UpL分別表示電感L上的電壓值、電流值，R表不第一電阻Rl的電阻值，U2表不第二極性電容C2上的電壓值,U1表不第一極性電容Cl上的電壓值，Ici表不第一電容Cl上的電流值，R’表不第二電阻R2的電阻值。 由于電感L上電壓在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)的平均值為0，即隊(duì)=0，且第一電容Cl在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)充放電電流的平均值為0，即Ia = 0，則上述公式可以表示為I jR+U2 = U1,由于電感L 上的電流k即為待采樣電流，因此在第一電阻Rl的電阻值R—定的情況下，僅需測(cè)量第一電容Cl和第二電容C2上的電壓值，通過(guò)微處理器計(jì)算即可獲得交流電源或者均流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流值。 上述電流采樣電路將電流采樣轉(zhuǎn)換為電壓檢測(cè)，使得該電流采樣方法更加簡(jiǎn)單、 無(wú)損耗且成本低。此外，在本發(fā)明的第一實(shí)施例中該開(kāi)關(guān)器件Q選用MOSFET管，該電感L的自由端連接該MOSFET管的源極，該MOSFET管的漏極用于接收待采樣電流且柵極用于接收控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)MOSFET管的導(dǎo)通與斷開(kāi)。應(yīng)注意的是該開(kāi)關(guān)器件Q還可以采用IGBT管、 功率三極管及其他功率開(kāi)關(guān)器件。此外，本發(fā)明中該第一電壓采樣模塊和第二電壓采樣模塊選用電壓互感器。本發(fā)明中微處理器還分別對(duì)該交流電源中每一單相電源的電流、電壓以及該多個(gè)均流電源中每一單相電源的電流、電壓進(jìn)行處理，從而分別獲得電流和電壓的幅值、頻率和相位。交流電源或者均流電源中單相電源的電流和電壓信號(hào)處理過(guò)程按照以下步驟進(jìn)行， 如圖4所示。第一步、分別對(duì)電流和電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換，由此獲得該單相電源中電流和電壓信號(hào)的幅值。在第一步中將數(shù)字混頻時(shí)所需的正弦值和余弦值中至少一個(gè)、窗函數(shù)濾波時(shí)所需的窗函數(shù)以及傅里葉變換時(shí)所需的蝶形運(yùn)算存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，在數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換過(guò)程中只需從存儲(chǔ)單元中直接調(diào)用即可，不必單獨(dú)為這些程序開(kāi)辟內(nèi)存，節(jié)約了內(nèi)存資源，降低了硬件成本，并且在執(zhí)行時(shí)不必逐一讀取這些程序，大大提高了程序的
10執(zhí)行效率。具體地，第一歩中分別對(duì)電流和電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換的過(guò)程均由以下步驟組成，如圖5所示Al、將信號(hào)送入FIF0(First Input First Output,先入先出)隊(duì)列中，判斷該FIFO 隊(duì)列是否半滿(mǎn)如果判定該FIFO隊(duì)列未半滿(mǎn)則將FIFO隊(duì)列中的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并從存儲(chǔ)單元中調(diào)取數(shù)字混頻時(shí)所需的正弦值或者余弦值，對(duì)該數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻；如果判定該FIFO隊(duì)列半滿(mǎn)則進(jìn)一歩判斷信號(hào)的頻率是否發(fā)生變化如果信號(hào)的頻率發(fā)生變化則自動(dòng)選取適應(yīng)的分辨帶寬，根據(jù)該分辨帶寬重新計(jì)算出傅里葉變換的ニ進(jìn)制長(zhǎng)度M，并且根據(jù)該ニ進(jìn)制長(zhǎng)度M獲取新窗函數(shù)以及新蝶形運(yùn)算因子，從而更新存儲(chǔ)單元中的窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算；如果信號(hào)的頻率未發(fā)生變化則不更新窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算。在傅里葉變換過(guò)程中分辨帶寬越大，傅里葉變換的ニ進(jìn)制長(zhǎng)度M越小；分辨帶寬越小，傅里葉變換的ニ進(jìn)制長(zhǎng)度M越大。然而，如果分辨帶寬過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致在頻譜中不易區(qū)分各頻率，且如果分辨帶寬過(guò)小則會(huì)導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因此選用適當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù)顯得非常重要。步驟Al在信號(hào)的頻率發(fā)生變換時(shí)自動(dòng)選用適應(yīng)的分辨帶寬，從而獲得新窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算因子，根據(jù)信號(hào)頻率對(duì)窗函數(shù)進(jìn)行更新，不僅可以在傅里葉變換中更好地識(shí)別該信號(hào)頻率，而且可以防止計(jì)算時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，即提高傅里葉變換的速度，并且根據(jù)信號(hào)頻率對(duì)蝶形運(yùn)算進(jìn)行更新，提高了傅里葉變換計(jì)算的準(zhǔn)確度。A2、對(duì)數(shù)字混頻后的信號(hào)進(jìn)行CIC (Cascaded Intergrator Comb,級(jí)聯(lián)積分梳狀濾波器)濾波，并抽取D個(gè)單位長(zhǎng)度為Mx的信號(hào)，其中傅里葉變換的ニ進(jìn)制長(zhǎng)度M = Mx*D，D 為大于零的整數(shù)且可以人為設(shè)定，本發(fā)明中該D取4。A3、判斷抽取的信號(hào)長(zhǎng)度是否> M :如果抽取的信號(hào)長(zhǎng)度> M則調(diào)取存儲(chǔ)單元中的窗函數(shù)，對(duì)抽取的信號(hào)進(jìn)行加窗處理，即窗函數(shù)濾波；如果抽取的信號(hào)長(zhǎng)度< M,則結(jié)束操作。A4、從存儲(chǔ)単元中調(diào)取蝶形運(yùn)算，對(duì)經(jīng)加窗處理后的信號(hào)進(jìn)行復(fù)數(shù)形式的傅里葉變換。第二步、分別對(duì)經(jīng)第一步處理后的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行全通濾波，實(shí)現(xiàn)了電流和電壓信號(hào)相位的濾波；并且對(duì)經(jīng)第一步處理后的電流和電壓信號(hào)分頻段濾波，實(shí)現(xiàn)了電流和電壓信號(hào)頻率的濾波，由此獲得電流和電壓信號(hào)的頻率。具體地，第二步中在對(duì)經(jīng)第一步處理后的信號(hào)進(jìn)行全通濾波時(shí)増加了模糊控制算法，從而提高了全通濾波的控制精度以及控制指令的實(shí)時(shí)性。由于模糊控制算法為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知技木，因此在此不予累述。具體地，第二步中在對(duì)經(jīng)第一步處理后的電流和電壓信號(hào)分頻段濾波時(shí)，信號(hào)在各頻段分別按照以下步驟選擇適應(yīng)的濾波器進(jìn)行濾波處理，如圖6所示BI、判斷信號(hào)在一頻段是否要求線(xiàn)性頻率響應(yīng)如果要求線(xiàn)性頻率響應(yīng)則選擇有限沖擊響應(yīng)濾波器(即FIR濾波器)進(jìn)行濾波處理；如果不要求線(xiàn)性頻率響應(yīng)則進(jìn)ー步判斷信號(hào)在該頻段是否允許多頻帶濾波；B2、如果信號(hào)在該頻段不允許多頻帶濾波則進(jìn)一歩判斷是否要求窄過(guò)渡帯如果要求窄過(guò)渡帶則選擇高階巴特沃思濾波器進(jìn)行濾波處理，否則選擇低階巴特沃思濾波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段允許多頻帶濾波則進(jìn)一步判斷是否要求盡可能窄的過(guò)渡區(qū)域: 如果要求盡可能窄的過(guò)渡區(qū)域則選擇橢圓濾波器進(jìn)行濾波處理，如果不要求盡可能窄的過(guò)渡區(qū)域則進(jìn)一步判斷是否允許通帶中有紋波；B3、如果信號(hào)在該頻段不允許通帶中有紋波則選擇切比雪夫II濾波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段允許通帶中有紋波則進(jìn)一步判斷是否允許窄帶中有紋波；B4、如果信號(hào)在該頻段不允許窄帶中有紋波則選擇切比雪夫?yàn)V波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段允許窄帶中有紋波則進(jìn)一步判斷是否允許多頻帶濾波；B5、如果信號(hào)在該頻段允許多頻帶濾波則選擇橢圓濾波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段不允許多頻帶濾波則選擇無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器(即IIR濾波器)進(jìn)行濾波處理。在步驟B中并非對(duì)經(jīng)步驟A處理后的信號(hào)進(jìn)行單一濾波，而是分頻段濾波，在各頻段選擇最適應(yīng)的濾波器進(jìn)行濾波處理，并且在無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器無(wú)法對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理時(shí)由有限沖擊響應(yīng)濾波器進(jìn)行濾波處理，彌補(bǔ)了無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的不足，使得信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)字濾波處理，從而提高了濾波精度，提高了信號(hào)頻率檢測(cè)的準(zhǔn)確性。應(yīng)注意的是上述有限沖擊響應(yīng)濾波器、高階巴特沃思濾波器、低階巴特沃思濾波器、橢圓濾波器、切比雪夫II濾波器、比雪夫?yàn)V波器和無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器均為成熟技術(shù)， 在此不予累述。此外，為了提高有限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波速度，本發(fā)明對(duì)有限沖擊響應(yīng)濾波器輸出的信號(hào)進(jìn)行正弦變換或者余弦變換。為了提高無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波精度和效率，增加自適應(yīng)能力且提高濾波的可靠性，本發(fā)明改進(jìn)了無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器。如圖7所示，在步驟B5中該無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波處理過(guò)程由以下步驟組成B50、對(duì)信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性修正擬合處理，由此提高了無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器濾波精度；B51、將擬合信號(hào)與采樣信號(hào)組合并對(duì)該組合信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，計(jì)算出該信號(hào)的頻率參數(shù)；B52、對(duì)該信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理并對(duì)數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，計(jì)算出該信號(hào)的頻率相適應(yīng)的采樣頻率；B53、判斷采樣頻率是否發(fā)生變化如果采樣頻率發(fā)生變換則更新信號(hào)的采樣頻率，并重新采樣信號(hào)；B53、對(duì)重新采樣的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，并對(duì)數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行功率頻譜和數(shù)值積分處理；B54、對(duì)經(jīng)功率頻譜和數(shù)值積分處理后的信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)如果質(zhì)量滿(mǎn)足要求則結(jié)束濾波；如果質(zhì)量不滿(mǎn)足要求則對(duì)信號(hào)進(jìn)行加權(quán)處理，并重復(fù)步驟B53 B54。在無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波處理過(guò)程中增加了采樣頻率自動(dòng)校正技術(shù)，使得該無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器具有自適應(yīng)功能，并且增加了數(shù)值積分技術(shù)，使得無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波處理的可靠性增加。第三步，分別對(duì)在第二步中經(jīng)全通濾波后的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行雙閉環(huán)數(shù)字控制，以輸入相位為基準(zhǔn)值，輸出相位為采樣值進(jìn)行比較，通過(guò)該雙閉環(huán)數(shù)字控制，使得輸出 相位跟蹤輸入相位，從而保證相位實(shí)時(shí)穩(wěn)定、精確地鎖相。由于雙閉環(huán)數(shù)字控制為本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員熟知技術(shù)，因此在此不予累述。第四步、分別對(duì)經(jīng)第三步處理后的電流和電壓信號(hào)采用改進(jìn)的過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)方法進(jìn) 行鎖相。傳統(tǒng)的過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)方法易受高頻干擾信號(hào)的影響，無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)過(guò)零點(diǎn)，因此本發(fā) 明采用改進(jìn)的過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)方法。—般情況下，設(shè)所測(cè)某單相基波相電壓幅值為U1、初相位為 1，角頻率為CO0將 擾動(dòng)表示成高頻信號(hào)的疊加，n次高頻分量的幅值為Uru初相位為￠11，則此相電壓表示為
權(quán)利要求
1.一種交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置，包括微處理器，其特征在于還包括三個(gè)第一電流采樣模塊、三個(gè)第一電壓采樣模塊、3*N個(gè)第二電流采樣模塊和3*N個(gè)第二電壓采樣模塊，N為大于零的整數(shù)，其中交流電源的每一相均分別通過(guò)一個(gè)第一電流采樣模塊、一個(gè)第一電壓米樣模塊連接該微處理器；所述第一電流采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流并發(fā)送給微處理器， 且所述第一電壓采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電壓并發(fā)送給微處理器； 所述微處理器用于對(duì)該交流電源進(jìn)行均流控制，并輸出N個(gè)均流電源，且每一均流電源的每一相均分別通過(guò)一個(gè)第二電流米樣模塊、一個(gè)第二電壓米樣模塊連接該微處理器； 所述第二電流采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中單相電源的電流并發(fā)送給微處理器， 且所述第二電壓采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中單相電源的電壓并發(fā)送給微處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置，其特征在于該第一電流采樣模塊和第二電流采樣模塊均包括電流采樣電路，該電流采樣電路由濾波線(xiàn)圈、 第二電阻(R2)、第一極性電容(Cl)、第二極性電容(C2)、開(kāi)關(guān)器件(Q)和二極管(D)，其中該濾波線(xiàn)圈等效于串聯(lián)的電感(L)和第一電阻(R1)，該電感(L)的自由端通過(guò)第二電阻 (R2)連接第一極性電容(Cl)的正極且該第一極性電容(Cl)的負(fù)極接地，該第一電阻(Rl) 的自由端連接第二極性電容(C2)的正極且該第二極性電容(C2)的負(fù)極接地；該電感(L) 的自由端連接二極管(D)的正極且二極管(D)的負(fù)極接地，且該電感(L)的自由端通過(guò)該開(kāi)關(guān)器件(Q)接收交流電源或者均流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流；由于電感(L)上的電流込即為待采樣電流，因此根據(jù)公式IjIHU2 = U1, R表示第一電阻 Rl的電阻值，U2表不第二極性電容(C2)上的電壓值，U1表不第一極性電容(Cl)上的電壓值，在第一電阻(Rl)的電阻值R—定的情況下，僅需測(cè)量第一電容(Cl)和第二電容(C2)上的電壓值，通過(guò)微處理器計(jì)算即可獲得交流電源或者均流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置，其特征在于該第一電壓米樣模塊和第二電壓米樣模塊均選用電壓互感器。
4.一種基于權(quán)利要求I所述交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置的信號(hào)處理方法， 包括微處理器、三個(gè)第一電流采樣模塊、三個(gè)第一電壓采樣模塊、3*N個(gè)第二電流采樣模塊和3*N個(gè)第二電壓采樣模塊，N為大于零的整數(shù)，其中交流電源的每一相均分別通過(guò)一個(gè)第一電流米樣模塊、一個(gè)第一電壓米樣模塊連接該微處理器；所述第一電流采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電流并發(fā)送給微處理器， 且所述第一電壓采樣模塊用于采集交流電源中對(duì)應(yīng)單相電源的電壓并發(fā)送給微處理器； 所述微處理器用于對(duì)該交流電源進(jìn)行均流控制，并輸出N個(gè)均流電源，且每一均流電源的每一相均分別通過(guò)一個(gè)第二電流米樣模塊、一個(gè)第二電壓米樣模塊連接該微處理器； 所述第二電流采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中單相電源的電流并發(fā)送給微處理器， 且所述第二電壓采樣模塊用于采集對(duì)應(yīng)均流電源中單相電源的電壓并發(fā)送給微處理器； 其特征在于該微處理器還分別對(duì)該交流電源中每一單相電源的電流、電壓以及該多個(gè)均流電源中每一單相電源的電流、電壓進(jìn)行處理，從而分別獲得電流和電壓的幅值、頻率和相位，交流電源或者均流電源中單相電源的電流和電壓信號(hào)處理過(guò)程按照以下步驟進(jìn)行A、分別對(duì)電流和電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換，由此獲得電流和電壓信號(hào)的幅值；B、分別對(duì)經(jīng)步驟A處理后的電流和電壓信號(hào)分頻段濾波，實(shí)現(xiàn)了電流和電壓信號(hào)頻率的濾波，由此獲得電流和電壓信號(hào)的頻率，并分別對(duì)經(jīng)步驟A處理后的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行全通濾波，實(shí)現(xiàn)了電流和電壓信號(hào)相位的濾波；C、分別對(duì)經(jīng)全通濾波后的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行雙閉環(huán)數(shù)字控制；D、分別對(duì)經(jīng)步驟C處理后的電流和電壓信號(hào)采用改進(jìn)的過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)方法進(jìn)行鎖相；E、分別對(duì)經(jīng)鎖相后的電流信號(hào)和電壓信號(hào)進(jìn)行濾波處理，轉(zhuǎn)換成矩形方波，并將電流信號(hào)的矩形方波與電壓信號(hào)的矩形方波進(jìn)行異或處理，測(cè)量經(jīng)異或處理后波形的寬度，獲得微處理器的定時(shí)計(jì)數(shù)值T0，根據(jù)公式(p = T0_TC_360/T計(jì)算出該單相電源的相位，其中 Tc表示微處理器的指令周期，T表示交流電源的周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)處理方法，其特征在于該步驟 A中將數(shù)字混頻時(shí)所需的正弦值和余弦值中至少一個(gè)、窗函數(shù)濾波時(shí)所需的窗函數(shù)以及傅里葉變換時(shí)所需的蝶形運(yùn)算存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，在數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換過(guò)程中從存儲(chǔ)單元中直接調(diào)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)處理方法，其特征在于該步驟 A中分別對(duì)電流和電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻、窗函數(shù)濾波和傅里葉變換的過(guò)程均包括以下步驟Al、將信號(hào)送入FIFO隊(duì)列中，判斷FIFO隊(duì)列是否半滿(mǎn)如果判定該FIFO隊(duì)列未半滿(mǎn)則將FIFO隊(duì)列中的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且從該存儲(chǔ)單元中調(diào)取數(shù)字混頻時(shí)所需的正弦值或者余弦值，對(duì)該數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混頻；A2、對(duì)數(shù)字混頻后的信號(hào)進(jìn)行CIC濾波并抽取D個(gè)單位長(zhǎng)度為Mx的信號(hào)，其中該傅里葉變換的二進(jìn)制長(zhǎng)度M = Mx*D，D為大于零的整數(shù)；A3、判斷抽取的信號(hào)長(zhǎng)度是否SM:如果抽取的信號(hào)長(zhǎng)度SM則調(diào)取存儲(chǔ)單元中的窗函數(shù)，對(duì)抽取的信號(hào)進(jìn)行加窗處理，即窗函數(shù)濾波；如果抽取的信號(hào)長(zhǎng)度< M則結(jié)束操作；A4、從存儲(chǔ)單元中調(diào)取蝶形運(yùn)算，對(duì)經(jīng)加窗處理后的信號(hào)進(jìn)行復(fù)數(shù)形式的傅里葉變換。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)處理方法，其特征在于在該步驟Al中如果判定該FIFO隊(duì)列半滿(mǎn)則進(jìn)一步判斷信號(hào)的頻率是否發(fā)生變化如果信號(hào)的頻率發(fā)生變化則自動(dòng)選取適應(yīng)的分辨帶寬，根據(jù)該分辨帶寬重新計(jì)算出傅里葉變換的二進(jìn)制長(zhǎng)度M，并且根據(jù)該二進(jìn)制長(zhǎng)度M獲取新窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算因子，從而更新存儲(chǔ)單元中的窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算；如果信號(hào)的頻率未發(fā)生變化則不更新窗函數(shù)和蝶形運(yùn)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交流電源軍力輸出系統(tǒng)的信號(hào)處理方法，其特征在于在該步驟B中在分別對(duì)經(jīng)步驟A處理后的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行全通濾波時(shí)增加了模糊控制方法。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)處理方法，其特征在于在步驟 B中分別對(duì)經(jīng)步驟A處理后的電流和電壓信號(hào)分頻段濾波時(shí)，信號(hào)在各頻段分別按照以下步驟選擇適應(yīng)的濾波器進(jìn)行濾波處理BI、判斷信號(hào)在一頻段是否要求線(xiàn)性頻率響應(yīng)如果要求線(xiàn)性頻率響應(yīng)則選擇有限沖擊響應(yīng)濾波器進(jìn)行濾波處理；如果不要求線(xiàn)性頻率響應(yīng)則進(jìn)一步判斷信號(hào)在該頻段是否允許多頻帶濾波；B2、如果信號(hào)在該頻段不允許多頻帶濾波則進(jìn)一步判斷是否要求窄過(guò)渡帶如果要求窄過(guò)渡帶則選擇高階巴特沃思濾波器進(jìn)行濾波處理，否則選擇低階巴特沃思濾波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段允許多頻帶濾波則進(jìn)一步判斷是否要求盡可能窄的過(guò)渡區(qū)域如果要求盡可能窄的過(guò)渡區(qū)域則選擇橢圓濾波器進(jìn)行濾波處理，如果不要求盡可能窄的過(guò)渡區(qū)域則進(jìn)一步判斷是否允許通帶中有紋波；B3、如果信號(hào)在該頻段不允許通帶中有紋波則選擇切比雪夫II濾波器進(jìn)行濾波處理； 如果信號(hào)在該頻段允許通帶中有紋波則進(jìn)一步判斷是否允許窄帶中有紋波；B4、如果信號(hào)在該頻段不允許窄帶中有紋波則選擇切比雪夫?yàn)V波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段允許窄帶中有紋波則進(jìn)一步判斷是否允許多頻帶濾波；B5、如果信號(hào)在該頻段允許多頻帶濾波則選擇橢圓濾波器進(jìn)行濾波處理；如果信號(hào)在該頻段不允許多頻帶濾波則選擇無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器進(jìn)行濾波處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)處理方法，其特征在于在該步驟B5中該無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的濾波處理過(guò)程由以下步驟組成B50、對(duì)信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性修正擬合處理，由此提高了無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器濾波精度；B51、將擬合信號(hào)與采樣信號(hào)組合并對(duì)該組合信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，計(jì)算出該信號(hào)的頻率參數(shù)；B52、對(duì)該信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理并對(duì)數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，計(jì)算出該信號(hào)的頻率相適應(yīng)的采樣頻率；B53、判斷采樣頻率是否發(fā)生變化如果采樣頻率發(fā)生變換則更新信號(hào)的采樣頻率，并重新采樣信號(hào)；B53、對(duì)重新采樣的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，并對(duì)數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行功率頻譜和數(shù)值積分處理；B54、對(duì)經(jīng)功率頻譜和數(shù)值積分處理后的信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)如果質(zhì)量滿(mǎn)足要求則結(jié)束濾波；如果質(zhì)量不滿(mǎn)足要求則對(duì)信號(hào)進(jìn)行加權(quán)處理，并重復(fù)步驟B53 B54。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種交流電源均流輸出系統(tǒng)的信號(hào)采集裝置及處理方法，屬于交流電源均流輸出領(lǐng)域。該信號(hào)采集裝置分別對(duì)交流電源和均流電源的每一單相電源進(jìn)行電流和電壓采集，使采集到的信號(hào)更加準(zhǔn)確，從而提高了微處理器對(duì)交流電源的均流控制精度，且該信號(hào)處理方法可以精確地檢測(cè)交流電源和均流電源中每一單相電源的幅值、頻率和相位，從而進(jìn)一步提高微處理器對(duì)交流電源的均流控制精度，防止負(fù)載燒毀。
文檔編號(hào)H02M5/00GK102594157SQ20121009771
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者唐林, 熊開(kāi)蘭, 謝鋒, 鄭武強(qiáng), 郭鋒, 陳柄燁 申請(qǐng)人:重慶安諧新能源技術(shù)有限公司