Single_Phase_SFT_VS_SOGI_PLL：MATLAB Simulink的SFT与SOGI单相锁相环仿真模型对比

在电力系统和通信领域中，单相锁相环（PLL）作为一种重要的频率跟踪和相位同步技术，具有广泛的应用。其中，SFT-PLL和SOGI-PLL是两种常见的单相锁相环。SFT-PLL通过测量频率差来实现相位锁定，而SOGI-PLL则是基于信号的频率和相位信息进行锁定。
在MATLAB Simulink平台上，我们构建了单相SFT-PLL和SOGI-PLL的仿真模型。通过设置相同的系统参数和噪声源，我们对两种锁相环的性能进行了比较。
1. SFT-PLL模型：

• 模型结构： SFT-PLL主要由鉴频器、低通滤波器（LPF）和电压控制振荡器（VCO）组成。鉴频器检测输入信号与VCO输出信号之间的频率差，并将该差值传递给低通滤波器。VCO的输出频率将根据低通滤波器的输出进行调整，直至频率差为零，实现相位锁定。
• 参数设置： 鉴频器带宽、低通滤波器带宽和VCO的固有频率等参数根据实际应用需求进行设置。
  2. SOGI-PLL模型：
• 模型结构： SOGI-PLL在结构上与SFT-PLL相似，但鉴频器部分有所不同。SOGI鉴频器同时检测输入信号与VCO输出信号的频率和相位差，使得系统对噪声和干扰具有较强的鲁棒性。
• 参数设置： 与SFT-PLL类似，SOGI-PLL的鉴频器带宽、低通滤波器带宽和VCO的固有频率等参数也需要根据实际需求进行设置。
  仿真结果分析：
  我们对比了两种锁相环在相同条件下的性能。仿真结果表明，SOGI-PLL在以下方面具有优势：
• 锁定时间： SOGI-PLL由于同时利用了频率和相位信息，因此在大多数情况下，其锁定时间比SFT-PLL更短。这意味着在系统启动或遇到扰动时，SOGI-PLL能够更快地恢复锁定状态。
• 相位噪声性能： 在相同噪声条件下，SOGI-PLL的相位噪声性能优于SFT-PLL。这得益于SOGI鉴频器的设计，使其对噪声和干扰具有较强的抑制能力。
• 抗干扰能力： 当系统受到外部干扰时，SOGI-PLL相较于SFT-PLL表现出更好的稳定性和鲁棒性。这是由于SOGI鉴频器的设计允许其在噪声和干扰下更好地追踪输入信号的频率和相位变化。
  通过本次仿真实验，我们可以得出结论：在单相锁相环的应用中，与传统的SFT-PLL相比，SOGI-PLL在锁定时间、相位噪声性能和抗干扰能力方面具有优势。因此，在需要快速锁定、高稳定性或强抗干扰能力的应用场景中，应优先考虑使用SOGI-PLL。