[發明專利]一種獲取偽三階慣性環節的濾波方法和裝置

在審

• 申請號: 201710493865.X
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107092190A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 李軍
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,唐京橋

1.一種獲取偽三階慣性環節的濾波方法，其特征在于，包括步驟：

S1：通過模型辨識獲取慣性對象的預設數慣性常數、預設數增益、預設數階數，所述慣性對象表達為公式：

IO(s)n>3=Kα(1+Tαs)n]]>

其中，IO(s)為所述慣性對象的傳遞函數；T_α為所述慣性對象的預設數慣性常數；K_α為所述慣性對象的預設數增益；n為所述慣性對象的預設數階數；

S2：設置第一慣性濾波器的第一慣性階數、第一慣性常數、第一增益，所述第一慣性濾波器表達為公式：

IF1(s)=Kα1(1+Tα1s)n1]]>

其中，IF1(s)為所述第一慣性濾波器的傳遞函數；n1為所述第一慣性濾波器的第一慣性階數；T_α1為所述第一慣性濾波器的第一慣性常數；K_α1為所述第一慣性濾波器的第一增益；

S3：設置第二慣性濾波器的第二慣性階數、第二慣性階數、第二增益，所述第二慣性濾波器表達為公式：

IF2(s)=Kα2(1+Tα2s)n2]]>

其中，IF2(s)為所述第二慣性濾波器的傳遞函數；n2為所述第二慣性濾波器的第二慣性階數；T_α2為所述第二慣性濾波器的第二慣性常數；K_α2為所述第二慣性濾波器的第二增益；

S4：設置所述第一慣性階數等于3、設置所述第二慣性階數等于所述預設數階數、設置所述第一慣性常數等于所述預設數慣性常數、設置所述第二慣性常數等于所述預設數慣性常數、設置所述第一增益等于所述預設數增益、設置所述第二增益等于所述預設數增益；

S5：將所述第一慣性濾波器到第預設數階數慣性濾波器按所述第一慣性濾波器與所述第二慣性濾波器并聯并將所述第一慣性濾波器的輸出與所述第二慣性濾波器的輸出進行減法運算的方式依次組合，形成組合濾波器，所述組合濾波器表達為公式：

F(s)＝IF1(s)-IF2(s)

其中，F(s)為所述組合濾波器的傳遞函數；IF1(s)為所述第一慣性濾波器的傳遞函數；IF2(s)為所述第二慣性濾波器的傳遞函數；

S6：將所述慣性對象與所述組合濾波器進行并聯，將所述慣性對象的輸出與所述組合濾波器的輸出進行加法運算獲取偽三階慣性環節輸出，所述偽三階慣性環節表達為公式：

FOIO(s)=I0(s)+F(s)=Kα(1+Tαs)n+Kα1(1+Tα1s)n1-Kα2(1+Tαs)n2=Kα(1+Tαs)3]]>

其中，FOIO(s)為所述偽三階慣性環節的傳遞函數；IO(s)為所述慣性對象的傳遞函數；F(s)為所述組合濾波器的傳遞函數；T_α為所述預設數慣性常數；T_α1為所述第一慣性常數；n為所述預設數階數；n1為所述第一慣性階數；n2為所述第二慣性階數；K_α為所述預設數增益；K_α1為所述第一增益；K_α2為所述第二增益；

S7：將所述偽三階慣性環節輸入三階線性自抗擾控制器。

2.一種獲取偽三階慣性環節的濾波裝置，其特征在于，包括預定的慣性對象、三階線性自抗擾控制器、模型辨識單元、2個以上慣性濾波器、1個以上減法運算單元、加法運算單元；

所述模型辨識單元的輸出端分別與第一慣性濾波器和第二慣性濾波器的輸入端相連，所述第一慣性濾波器的輸出端和所述第二慣性濾波器的輸出端分別與所述減法運算單元的輸入端相連；

所述第一慣性濾波器到第預設數階數慣性濾波器按所述第一慣性濾波器與所述第二慣性濾波器并聯且所述第一慣性濾波器的輸出與所述第二慣性濾波器的輸出進行減法運算的方式依次組合形成組合濾波器；

所述組合濾波器與所述慣性對象并聯，所述組合濾波器的輸出端和所述慣性對象的輸出端與加法運算單元的輸出端相連，所述加法運算單元的輸出端與所述三階線性自抗擾控制器的輸入端相連；

所述第一慣性濾波器表達為公式：

IF1(s)=Kα1(1+Tα1s)n1]]>

其中，IF1(s)為所述第一慣性濾波器的傳遞函數；n1為所述第一慣性濾波器的第一慣性階數；T_α1為所述第一慣性濾波器的第一慣性常數；K_α1為所述第一慣性濾波器的第一增益；

所述第二慣性濾波器表達為公式：

IF2(s)=Kα2(1+Tα2s)n2]]>

其中，IF2(s)為所述第二慣性濾波器的傳遞函數；n2為所述第二慣性濾波器的第二慣性階數；T_α2為所述第二慣性濾波器的第二慣性常數；K_α2為所述第二慣性濾波器的第二增益；

所述組合濾波器的組合過程表達為公式：

F(s)＝IF1(s)-IF2(s)

其中，F(s)為所述組合濾波器的傳遞函數；IF1(s)為所述第一慣性濾波器的傳遞函數；IF2(s)為所述第二慣性濾波器的傳遞函數。