Рассмотрены существующие частотные цифровые фильтры для выделения основной частоты синусоидального сигнала, отмечены их преимущества и недостатки. При этом отдано предпочтение комбинированному цифровому фильтру. Проанализированы существующие методы определения ортогональных составляющих синусоидального сигнала, выделены их недостатки. Отмечено, что большинство существующих способов определения ортогональных составляющих чувствительны к отклонению частоты синусоидального сигнала. Это связано с тем, что при отклонении частоты происходит изменение угла одной выборки. Предложен способ решения данной проблемы. Сущность способа заключается в динамическом пересчете угла одной выборки в зависимости от рассчитанной частоты. Представлена математическая модель для исследования способов формирования ортогональных составляющих. Модель включает в себя генератор переходных процессов с учетом апериодической составляющей, комбинированные цифровые фильтры и исследуемые способы формирования ортогональных составляющих. Описан способ формирования переходного процесса с учетом апериодической составляющей. Приведены коэффициенты комбинированных цифровых фильтров для частоты дискретизации 1200 Гц. Представлена одна из реализаций предлагаемого способа формирования ортогональных составляющих на языке программирования MatLab. В качестве исследуемых формирователей ортогональных составляющих выступали один из более популярных методов и предлагаемый способ. Представлены результаты исследований и произведен их анализ.
The existing frequency digital filters for allocation of the fundamental frequency of a sine signal are considered and their advantages and disadvantages are noted. Preference is given to the combined digital filter. The existing methods of determining the orthogonal components of a sine signal are analyzed and their disadvantages are pointed out. It is concluded that most of the existing methods for determining orthogonal components are sensitive to the fundamental frequency deviation of the sine signal. This is due to the fact that the deviation of the frequency alters the angle of one sample. The method for solving this problem has been proposed. The essence of the method is the dynamic recalculation of the angle of one sample depending on the calculated frequency. The mathematical model for research of ways of formation of orthogonal components is presented. The model includes transient generator taking into account the aperiodic component, combined digital filter and the methods of formation of orthogonal components under study. The method of transient phenomena formation that takes into account the aperiodic component is described. Coefficients of combined digital filter for sampling frequency of 1200 Hz are given. One of the implementations of the proposed method of formation of orthogonal components in the programming language MatLab is presented. One of the more popular methods and the proposed method acted as the formers of orthogonal components under study. The final part of the article presents the results of the research, as well as their analysis.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.