[發明專利]一種低通濾波方法和裝置

有效

• 申請號: 201810968527.1
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN109245743B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 李軍;蘇雷濤;周永言;劉哲
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 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

本發明公開了一種低通濾波方法和裝置，包括將待處理信號乘以預置第一常數?1.6得到第一輸出信號；對待處理信號進行連續四次一階慣性逆運算；求取第一輸出信號、第二輸出信號、第三輸出信號、第四輸出信號和第五輸出信號的和；對第六輸出信號進行四階慣性運算，并將第七輸出信號作為減法運算的被減輸入信號；將減法運算的輸出信號作為第八輸出信號，并通過預置的一階慣性運算公式對第八輸出信號進行連續四次一階慣性運算；求取第九輸出信號、第十輸出信號、第十一輸出信號和第十二輸出信號的和，并將第十三輸出信號作為減法運算的減輸入信號；將減法運算的輸出信號乘以預置第二常數2.08333得到低通濾波輸出信號。提用于高過程控制回路穩定裕度。

技術領域

本發明涉及自動控制技術領域，尤其涉及一種低通濾波方法和裝置。

背景技術

信號濾波方法是控制理論的重要組成部分，在控制理論研究中，對信號濾波方法的研究始終是一個重要的問題。濾波方法也是各種過程控制系統的基本組成部分，濾波方法的優劣也是決定過程控制性能的一個重要性因素，例如濾波相位和時間的滯后。在過程控制中，慣性濾波器如一階慣性濾波器、二階慣性濾波器，因結構簡單，所以在濾波和去噪方面有廣泛的應用，但是慣性濾波器存在濾波相位滯后的問題，會造成過程控制回路穩定裕度下降，所以需要一種能提高過程控制回路穩定裕度的方法。

發明內容

本發明提供了一種低通濾波方法和裝置，以能提高過程控制回路穩定裕度。

本發明提供了一種低通濾波方法，包括：

將待處理信號乘以預置第一常數-1.6得到第一輸出信號；

通過預置的一階慣性逆運算公式(1+0.48T_Ls)對所述待處理信號進行連續四次一階慣性逆運算，依次得到第二輸出信號、第三輸出信號、第四輸出信號和第五輸出信號，其中T_L為低通截止頻率ω_L的倒數，表示截止濾波時間常數，ω_L的單位為rad/s，T_L的單位為s；

求取第一輸出信號、第二輸出信號、第三輸出信號、第四輸出信號和第五輸出信號的和，得到第六輸出信號；

通過預置的四階慣性運算公式對所述第六輸出信號進行四階慣性運算，得到第七輸出信號，并將所述第七輸出信號作為減法運算的被減輸入信號；

將所述減法運算的輸出信號作為第八輸出信號，并通過預置的一階慣性運算公式對所述第八輸出信號進行連續四次一階慣性運算，依次得到第九輸出信號、第十輸出信號、第十一輸出信號和第十二輸出信號；

求取第九輸出信號、第十輸出信號、第十一輸出信號和第十二輸出信號的和，得到第十三輸出信號，并將所述第十三輸出信號作為所述減法運算的減輸入信號；

將所述減法運算的輸出信號乘以預置第二常數2.08333得到低通濾波輸出信號。

本發明提供了一種低通濾波裝置，包括：第一乘法器、四個第一控制器、第一加法器、第二控制器、減法器、四個第三控制器、第二乘法器和第二加法器；

所述第一乘法器的一個輸入端輸入有預置第一常數-1.6，另一個輸入端用于輸入待處理信號；

四個所述第一控制器串聯，用于對輸入的所述待處理信號進行連續四次一階慣性逆運算，其中一階慣性逆運算的公式為(1+0.48T_Ls)，T_L為低通截止頻率ω_L的倒數，表示截止濾波時間常數，ω_L的單位為rad/s，T_L的單位為s；

所述第一加法器的輸入端分別與所述第一乘法器的輸出端、每個所述第一控制器的輸出端連接，用于對所述第一乘法器的輸出信號以及所有所述第一控制器的輸出信號進行求和；