[發明專利]一種信號復雜性度量的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410448220.0
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104298854A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 孟慶偉;馬文忠;張麗霞
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G05B23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于控制系統的信號復雜性度量技術領域，尤其涉及一種信號復雜性度量的方法及裝置。?

背景技術

信號廣泛存在于系統內部的信號流傳遞過程中，例如控制器輸入端的偏差信號、執行器輸入端的控制信號、變送器輸入的測量信號等。信號的復雜性度量在系統性能的評價、故障診斷、醫療等方面起著重要的作用。然而實際生產過程中大多數系統往往是非線性的，使控制系統中的整個信號流呈現出非線性特性，因此很難從原始信號中提取有效的信號的特征量對信號進行復雜度分析。故信號復雜性度量是一項十分重要且必要的工作。?

發明內容

本發明的技術方案是，一種信號復雜性度量的方法與檢測裝置，其特征是包含標準測試系統，性能計算器，復雜度計算器。?

三部分依次串聯的連接方式。所述的標準測試系統與性能計算器連接；所述的性能計算器與復雜度計算器連接。?

待測信號通過標準測試系統得到測試輸出，測試輸出輸出性能計算器計算性能指標，性能指標再進入復雜度計算器計算待測信號的復雜性。?

一種信號復雜度度量方法，其特征是該方法包括以下步驟：?

步驟1：將信號r作為所述的標準標準測試系統的設定值，經過標準測試系統的閉環控制得到其輸出y。?

步驟2：所述的性能計算器通過所述的標準標準測試系統輸出y和信號r做差得跟蹤誤差e，然后通過跟蹤誤差e計算在該信號r作用下系統的性能指標η。?

步驟3：所述的復雜度計算器通過性能指標η計算信號r的復雜度C。?

所述的標準系統設計是一包含控制器和被控對象的閉環系統。?

所述性能計算器首先計算誤差e如下：?

e＝r-y???????????????(1)?

其中：r為待測信號；?

y為待測信號通過所述標準測試系統的輸出。?

此處的性能指標η選為單位時間誤差絕對值的積分IAEP，該指標的計算如下：?

IAEP=∫0T|e|dtT---(2)]]>

T為待測信號的時間長度。?

復雜度C計算如下：?

C=IAEPT---(3)]]>

本發明復雜度的是大于0值，其值越大，則其表明信號的復雜性越高。該復雜度從控制的實際出發，得到的結果是獨立于控制，僅與信號本身相關。?

附圖說明

圖1信號復雜度度量裝置原理圖；?

圖2標準測試裝置的結構圖；?

圖3一般的信號的分解圖；?

具體實施方式

下面結合附圖，對優選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。?

本發明提供了一種簡潔、有效、需要先驗知識少、易于計算、對實際控制系統正常運行無影響的多入多出控制系統性能檢測方法及裝置。?

為檢測信號的復雜度，本發明提供多入多出控制系統的性能檢測方法及裝置。如附圖1所示，本發明主要有三部分部分組成：標準測試系統，性能計算器，復雜度計算器。該方法與裝置具體實現如下：?

1.標準測試系統?

所述標準測試系統為如圖2所示的單入單出閉環反饋回路，控制器用C(s)表示，被控對象用P(s)表示。所述標準測試系統P(s)的傳遞函數模型表示如下：?