[發明專利]數據采樣方法與系統及其在參數辨識中的應用方法與系統

有效

• 申請號: 201210408534.9
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102946253A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 郝玉山
• 申請（專利權）人: 保定市三川電氣有限責任公司
• 主分類號: H03M1/54
• 分類號: H03M1/54
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 馬佑平

1.一種數據采樣方法，包括以下步驟：

S1、對物理量的電信號y進行模擬低通濾波，得到濾波后的電信號；

S2、對濾波后的電信號按照采樣頻率f_s進行采樣，所述采樣頻率f_s滿足奈奎斯特定理，即f_s>f_sl；

S3、輸出采樣序列Y；

其特征在于：所述步驟S2的采樣頻率f_s滿足f_s≤f_sh＝ζ_max/ε；其中ε為采樣系統的Z域誤差，ζ_max為S域的最大誤差。

2.一種數據采樣方法，包括以下步驟：

S1、對物理量的電信號y以滿足奈奎斯特定理的采樣頻率進行采樣，得到采樣序列Y1；

其特征在于：還包括以下步驟：

S2、對采樣序列Y1進行數字低通濾波，得到濾波后的采樣序列Y2；

S3、對濾波后的采樣序列Y2進行重抽樣，得到采樣序列Y；所述重抽樣的頻率為f_rs，所述f_rs≤f_sh＝ζ_max/ε；其中ε為采樣系統的Z域誤差，ζ_max為S域的最大誤差；

S4、輸出采樣序列Y。

3.如權利要求2所述的數據采樣方法，其特征在于：所述數字低通濾波的截止頻率為f_c，所述f_c≤0.5×f_rs。

4.如權利要求1或2所述的數據采樣方法，其特征在于：所述采樣系統的Z域誤差ε≥δ，所述δ為采樣系統的截斷誤差。

5.如權利要求4所述的數據采樣方法，其特征在于：所述采樣系統的截斷誤差δ與δ_adc和δ_cpu有關，其中δ_adc為模數轉換器分辨率的一半，δ_cpu為數值在計算機中表示位數的截斷誤差。

6.如權利要求4所述的數據采樣方法，其特征在于：所述采樣系統的Z域誤差ε=k_α·δ，所述k_α為大于1的保險系數，其取值由采樣時的隨機干擾水平、數值在采樣系統中的運算誤差或其組合決定。

7.如權利要求1或2所述的數據采樣方法，其特征在于：所述S域的最大誤差ζ_max由具體應用決定，包括：由應用系統S域零極點的可接受誤差決定的ζ_max，或者由應用系統時域微分方程可接受的的最大誤差σ_max對應確定的ζ_max。

8.一種數據采樣系統，其特征在于包括：

采樣單元，用于對物理量的電信號y以滿足奈奎斯特定理的采樣頻率進行采樣，得到采樣序列Y1；其特征在于還包括：

低通濾波器，用于對采樣序列Y1進行數字低通濾波，得到濾波后的采樣序列Y2；

重抽樣單元，用于對濾波后的采樣序列Y2進行重抽樣，得到采樣序列Y；所述重抽樣的頻率為f_rs，所述f_rs≤f_sh＝ζ_max/ε；其中ε為采樣系統的Z域誤差，ζ_max為S域的最大誤差。

9.如權利要求8所述的數據采樣系統，其特征在于：所述低數字通濾波器的截止頻率為f_c，所述f_c≤0.5×f_rs。

10.一種采用如權利要求1或2所述的數據采樣方法的參數辨識方法，其特征在于還包括步驟S5，包括根據采樣序列Y進行動態參數辨識的步驟S51和/或靜態參數辨識的步驟S52。

11.如權利要求10所述的參數辨識方法，其特征在于：所述動態參數辨識的步驟S51包括，根據采樣序列Y，采用自適應控制中的辨識方法辨識ARMAX模型的階數和參數的步驟S511、或參考模型法辨識參數的步驟S512、或卡爾曼濾波器辨識參數的步驟S513。