[發(fā)明專利]基于理想重構(gòu)濾波器沖激響應(yīng)擬合的數(shù)字積分器實現(xiàn)方法

在審

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• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104504272A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳陽;潘賽虎;鄒凌
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙)32258
• 代理人: 王美華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字積分器，特別涉及一種基于理想重構(gòu)濾波器沖激響應(yīng)擬合的數(shù)字積分器實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

基于Rogowski線圈的電流互感器采用Rogowski線圈作為一次電流傳感單元，具有線性度好，絕緣結(jié)構(gòu)簡單，無安全隱患，不含鐵心，無磁飽和現(xiàn)象，測量帶寬且準(zhǔn)確度高等優(yōu)良特性，得到了廣泛應(yīng)用。但由于Rogowski線圈二次輸出電壓信號是一次電流信號的微分，要恢復(fù)出與一次電流成正比例的信號就必須添加相應(yīng)的積分環(huán)節(jié)。

積分器分模擬和數(shù)字兩種。模擬積分易受模擬器件分散性、溫漂、時漂特性，運算放大器失調(diào)電流、失調(diào)電壓和輸入阻抗的影響，而且電路中的低頻噪聲、電壓漂移和積分電路的相位響應(yīng)也影響模擬積分器的性能。而數(shù)字算法實現(xiàn)的積分器受環(huán)境溫度、濕度、噪聲、電磁場等干擾和影響小，可靠性和重復(fù)性好。利用雙曲變換比照模擬積分器構(gòu)造的數(shù)字積分器具有較高的精度，但當(dāng)線圈輸出有零漂時穩(wěn)定性差，不適合長時間的電流測量。零漂產(chǎn)生的直流分量對基于復(fù)化矩形公式、復(fù)化梯形公式和復(fù)化辛普森公式等線性插值法的積分器幾乎沒有影響。但這些現(xiàn)有的方法精度僅利用了當(dāng)前時刻和前一時刻的采樣信息，精度有限，只能滿足基頻量的二次設(shè)備，對于存在高次諧波的情況，需要更高精度的插值方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服Rogowski線圈電流互感器測量高次諧波時，現(xiàn)有數(shù)字積分器精度不能滿足需求的不足，本發(fā)明提供一種基于理想重構(gòu)濾波器沖激響應(yīng)擬合的數(shù)字積分器，采用離線計算理想重構(gòu)濾波器沖激響應(yīng)的積分，經(jīng)信號采樣值加權(quán)求和計算信號積分，能提高積分的精度，適合被測電流含有高次諧波的復(fù)雜環(huán)境。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于理想重構(gòu)濾波器沖激響應(yīng)擬合的數(shù)字積分器實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

(1)離線計算理想重構(gòu)濾波器沖激響應(yīng)的積分；

(2)理想重構(gòu)濾波器沖激響應(yīng)的積分與信號采樣值加權(quán)求和，得到內(nèi)積結(jié)果；

(3)迭代計算從積分器開始工作的時刻到當(dāng)前采樣時刻的內(nèi)積結(jié)果，計算得到當(dāng)前采樣時刻的信號積分結(jié)果。

步驟(1)中，根據(jù)n＝0,1,2,…計算理想重構(gòu)濾波器沖激響應(yīng)的積分D(n)，其中，T為信號的采樣間隔，π為圓周率，t為積分變量。

步驟(2)中，獲得輸入信號的M+1個采樣值X(n-M),X(n-M+1),…,X(n)，其中，X(n)為當(dāng)前時刻的采樣值，計算內(nèi)積結(jié)果Δ(n)=]]>Σn=0MD(M-n)X(n).]]>