[發(fā)明專利]一種控制環(huán)路性能指標(biāo)測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110723044.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN113467418B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉青;王嘉晨;韓偉健;辛振;陳建良;明磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 張國榮

1.一種控制環(huán)路性能指標(biāo)測(cè)量方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)注入小信號(hào)

往被測(cè)控制環(huán)路中注入一個(gè)頻率可變的正弦波小信號(hào)(x_p(jω_est))；根據(jù)正弦波小信號(hào)(x_p(jω_est))的幅值(|x_p(jω_est)|)和角頻率(ω_est)，可得到注入信號(hào)(x_p)的表達(dá)式為x_p＝|x_p(jω_est)|sin(ω_estt)；

(2)提取檢測(cè)信號(hào)

在控制環(huán)路的信號(hào)注入點(diǎn)的左右兩側(cè)設(shè)置有檢測(cè)信號(hào)接口，分別用于實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)注入點(diǎn)左側(cè)檢測(cè)信號(hào)(x_in(jω_est))與右側(cè)檢測(cè)信號(hào)(x_out(jω_est))；左側(cè)檢測(cè)信號(hào)(x_in(jω_est))與右側(cè)檢測(cè)信號(hào)(x_out(jω_est))分別通過SOGI提取出此時(shí)檢測(cè)信號(hào)中在當(dāng)前角頻率(ω_est)下的左側(cè)正弦信號(hào)(x_in)與右側(cè)正弦信號(hào)(x_out)的實(shí)部和虛部；利用得到左側(cè)正弦信號(hào)(x_in)與右側(cè)正弦信號(hào)(x_out)的幅值與相角；

(3)動(dòng)態(tài)尋頻

控制環(huán)路開環(huán)傳遞函數(shù)(T)與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)(ω_c)就是對(duì)應(yīng)的截止頻率；由于T(jω_est)＝-x_out(jω_est)/x_in(jω_est)，即在角頻率(ω_est)下，|T|＝|x_out|/|x_in|，將步驟(2)中得到左側(cè)正弦信號(hào)(x_in)與右側(cè)正弦信號(hào)(x_out)的幅值代入到該公式中，當(dāng)|T|＝1時(shí)，即|x_out(jω_est)|＝|x_in(jω_est)|時(shí)，當(dāng)前角頻率(ω_est)即為控制環(huán)路的截止頻率(ω_c)；截止頻率(ω_c)即為控制環(huán)路的帶寬；

當(dāng)|T|≠1，則在當(dāng)前角頻率(ω_est)下，將|x_out(jω_est)|減去|x_in(jω_est)|得到的值經(jīng)過一個(gè)PI調(diào)節(jié)器，得到注入信號(hào)(x_p)的新的頻率的值，再將其乘2π得到新的角頻率將新的角頻率經(jīng)過一個(gè)積分環(huán)節(jié)得到ω¹_estt；根據(jù)ω¹_estt，將注入信號(hào)(x_p)中的sin(ω_estt)調(diào)整為sin(ω¹_estt)，繼續(xù)執(zhí)行步驟(2)的提取檢測(cè)信號(hào)過程，并將在新的角頻率下的左側(cè)正弦信號(hào)(x_in)與右側(cè)正弦信號(hào)(x_out)的幅值代入|T|＝|x_out|/|x_in|，若此時(shí)仍然|T|≠1，不斷重復(fù)上述過程，不斷調(diào)整角頻率，直至|T|＝1，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)尋頻；

(4)相角裕度計(jì)算

根據(jù)步驟(3)得到的截止頻率(ω_c)以及對(duì)應(yīng)角頻率下的左側(cè)正弦信號(hào)(x_in)與右側(cè)正弦信號(hào)(x_out)的相角，將其代入公式PM＝∠x_out(jω_est)-∠x_out(jω_est)，得到被測(cè)控制環(huán)路的相角裕度。