[發(fā)明專利]基于級聯(lián)自適應(yīng)陷波器的多路不同步脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510366719.1
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104990616B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬勇;潘云飛;楊茹;盧嘉敏;馮良鋒;謝小芳
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州能源檢測研究院
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11340
• 代理人: 李振文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流量計(jì)脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償領(lǐng)域，尤其涉及一種基于級聯(lián)自適應(yīng)陷波器的多路不同步脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展，流量計(jì)需求不斷增加，尤其是脈沖輸出式流量計(jì)(在流場穩(wěn)定情況下，脈沖輸出式流量計(jì)瞬時(shí)流量正比于脈沖頻率)得到空前應(yīng)用，對其快速、準(zhǔn)確檢定意義重大。通用的檢定裝置，工控機(jī)根據(jù)流量計(jì)脈沖信號的鎖相信號驅(qū)動(dòng)換向器，可對流量計(jì)的脈沖信號實(shí)現(xiàn)整周期截取。然而，在臺位裝置中，并不能保證多臺位中各臺位流量計(jì)脈沖計(jì)數(shù)的測量精度要求。

專利CN 103176045A提出了一種基于重合脈沖計(jì)數(shù)的異頻雙相位重合檢測方法。該專利構(gòu)建了異頻信號相位重合預(yù)檢測及相位重合脈沖群產(chǎn)生電路、雙相位重合檢測相位偏差修正電路和門時(shí)產(chǎn)生電路，聲稱解決了傳統(tǒng)相位重合檢測易受相位噪聲和觸發(fā)誤差的影響，存在相位重合檢測相位偏差的缺點(diǎn)。事實(shí)上，該專利給出的相位修正公式(其中，N2、N1對應(yīng)兩路脈沖的計(jì)數(shù)值，T2、T1對應(yīng)兩路脈沖的周期)，不適合多臺位流量計(jì)檢定裝置脈沖變頻率、變脈寬的應(yīng)用需求。

其它相位重合檢測法，例如CN 102680808A、CN 102323739 B、CN103472299 A等，用于多臺位流量計(jì)檢定裝置都存在檢定時(shí)間不確定、需額外配套復(fù)雜的硬件裝置、不利于基于工控機(jī)的檢測系統(tǒng)集成等問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述存在的問題與缺陷，本發(fā)明提供一種基于級聯(lián)自適應(yīng)陷波器的多路不同步脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償方法，該方法解決了LANF僅能處理正弦信號，MANF處理周期脈沖輸入信號狀態(tài)變量時(shí)偏離周期軌道、暫態(tài)響應(yīng)受輸入信號幅值影響、頻率估計(jì)穩(wěn)態(tài)誤差大等問題，不僅能處理非正弦周期信號并進(jìn)行多路不同步脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償，同時(shí)也有效提高計(jì)數(shù)精度。

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于級聯(lián)自適應(yīng)陷波器的多路不同步脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償方法，其特征在于，所述方法包括：

A在前端固定一自適應(yīng)因子為0的Liu型自適應(yīng)陷波器LANF；

B將LANF輸出作為Mohsen型自適應(yīng)陷波器MANF的輸入；

C利用MANF估計(jì)頻率實(shí)時(shí)調(diào)整LANF并采用級聯(lián)形式固定構(gòu)成級聯(lián)自適應(yīng)陷波器SANF；

D將SANF應(yīng)用于多路不同步脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償，可求得周期脈沖信號任一穩(wěn)態(tài)時(shí)刻相位和相應(yīng)補(bǔ)償計(jì)數(shù)值。

本發(fā)明有益效果是：

本發(fā)明解決了LANF僅能處理正弦信號，MANF處理周期脈沖輸入信號狀態(tài)變量時(shí)偏離周期軌道、暫態(tài)響應(yīng)受輸入信號幅值影響、頻率估計(jì)穩(wěn)態(tài)誤差大等問題，不僅能處理非正弦周期信號并進(jìn)行多路不同步脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償，同時(shí)也有效提高計(jì)數(shù)精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的一種基于級聯(lián)自適應(yīng)陷波器的多路不同步脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償方法流程圖；

圖2是本發(fā)明所述的級聯(lián)自適應(yīng)陷波器SANF原理框圖；

圖3是脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償原理圖；

圖4是MANF狀態(tài)變量穩(wěn)態(tài)曲線圖；

圖5是MANF角頻率估計(jì)曲線圖；

圖6是SANF狀態(tài)變量x₁,x₂10Hz脈沖響應(yīng)曲線；

圖7是SANF角頻率估計(jì)曲線圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖1對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

一種基于級聯(lián)自適應(yīng)陷波器的多路不同步脈沖計(jì)數(shù)補(bǔ)償方法具體步驟包括：

步驟10、在前端固定一自適應(yīng)因子為0的Liu型自適應(yīng)陷波器LANF；其中，LANF的構(gòu)建步驟為：

設(shè)二階系統(tǒng)狀態(tài)變量為x₃,x₄，阻尼比為ξ，自適應(yīng)增益為γ。將作為輸入，則可設(shè)計(jì)LANF為：

其中，參數(shù)設(shè)定阻尼比ξ＝0.7，自適應(yīng)增益γ＝1。

步驟20、將LANF輸出作為Mohsen型自適應(yīng)陷波器MANF的輸入；其中，MANF的構(gòu)建步驟為：

設(shè)周期脈沖幅值為A，初相位為角頻率為ω，則根據(jù)傅立葉級數(shù)展開式可得信號在任意t時(shí)刻測量值f為：

設(shè)二階系統(tǒng)狀態(tài)變量為x₁,x₂，阻尼比為ξ，自適應(yīng)增益為γ，角頻率ω瞬態(tài)估計(jì)值為θ，那么將上式作為輸入可設(shè)計(jì)MANF為：