[发明专利]一种非正弦周期信号锁相方法及系统

权利要求书

1.一种非正弦周期信号的锁相方法，包括：

S1、根据预先获取的非正弦周期信号，经由二阶谐振低通滤波器处理，获取所述非正弦周期信号中的基频成分a₂；

S2、根据所述基频成分a₂，经由预先设定的线性系统处理，获取旋转矢量A₂；

A₂＝α+jβ

所述旋转矢量A₂的实部α和虚部β由预先设定的线性系统处理获得；其中，j为虚数单位，且j²+1＝0；

S3、基于非正弦周期信号相位角的估计值获取旋转单位矢量B₁；

令所述旋转单位矢量B₁，经由二阶谐振低通滤波器处理，获取旋转矢量B₂；并基于S₂所述旋转矢量A₂和旋转矢量B₂，获取第一延迟角△θ；

S4、根据第一延迟角△θ对所述旋转单位矢量B₁的转速进行调节，使B₂与A₂的角度同步，从而获取非正弦周期信号的相位角θ。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1具体包括：

令所述非正弦周期信号经由预先设定的二阶谐振低通滤波器处理，获取其中的基频成分a₂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述二阶谐振低通滤波器的输出信号c(t)与输入信号r(t)之间的关系可由微分方程描述；所述微分方程经拉普拉斯变换，转化到复频域中，由传递函数关系式描述；

所述传递函数关系式为：

其中，C(s)和R(s)分别代表输出信号c(t)和输入信号r(t)经拉普拉斯变换得到的象函数；s为象函数的复频域自变量；ξ为谐振滤波器的阻尼比，且ξ∈(0，+∞)；ω_n为谐振滤波器的固有频率，且ω_n∈(0,+∞)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2所述预先设定的线性系统用于将S1所述的基频成分a₂转化为旋转矢量A₂的实部α和虚部β；

所述实部α等于所述基频成分a₂。

5.根据权利要求4所述的方法，所述虚部β与所述基频成分a₂之间的关系可由微分方程描述；所述虚部β与所述基频成分a₂之间的关系所对应的微分方程经拉普拉斯变换，转化到复频域中，由第二传递函数关系式描述；

所述第二传递函数关系是为：

其中，β(s)和a₂(s)分别代表所述虚部β和所述基频成分a₂经拉普拉斯变换得到的象函数；s为象函数的复频域自变量；f₀为非正弦周期信号的频率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31、基于非正弦周期信号相位角的估计值获取旋转单位矢量B₁；

其中，j为虚数单位；旋转单位矢量B₁的实部和虚部分别经由所述的二阶谐振低通滤波器处理，分别获取旋转矢量B₂的实部或虚部；

S32、基于旋转矢量A₂和旋转矢量B₂，获取第一延迟角△θ；

所述第一延迟角△θ是旋转矢量B₁的实部相对于非正弦周期信号基波的延迟角的描述，且在第一预设条件下，二者为同阶无穷小量。