[发明专利]一种常规直流输电系统的比例积分控制器参数辨识方法

权利要求书

1.常规直流输电系统的比例积分控制器参数辨识方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)从实际电网获取比例积分控制器的输入信号时间序列x(i)和输出信号时间序列y(i)，时间序列的时间间隔为Δt，i＝1,2,…,N，N为正整数；

(2)根据上述比例积分控制器的输入、输出信号时间序列构建以下量测方程：

Ax＝b，

式中：A、b分别为为输入信号系数矩阵、输出信号系数矩阵，x为比例积分控制器的参数矩阵，其中系数矩阵A由输入信号时间序列x(i)按照以下方式构成：

A = x ( 2 ) - x ( 1 ) x ( 2 ) + x ( 1 ) 2 Δ t x ( 3 ) - x ( 2 ) x ( 3 ) + x ( 2 ) 2 Δ t . . . . . . x ( N ) - x ( N - 1 ) x ( N ) + x ( N - 1 ) 2 Δ t , ]]>

系数矩阵b由输出信号时间序列y(i)按照以下方式构成：

b = y ( 2 ) - y ( 1 ) y ( 3 ) - y ( 2 ) . . . y ( N ) - y ( N - 1 ) , ]]>

x是如下矩阵：

x＝[Kp Ki]T，

Kp和Ki为比例积分控制器的参数，[*]T表示矩阵的转置；

(3)取辅助系数σ为x的初始值为[1 1]T；

(4)进行一次最优化求解，具体包括：

(4-1)计算中间变量矩阵W：

W是N-1阶的对角矩阵，其第i个对角元素Wii按照以下方式求得：

W i i = 1 σ 2 exp ( - ( b i - A i x 2 σ ) 2 ) , ]]>

其中Ai和bi是第(2)步中获得的系数矩阵A和b的第i行，exp表示以e为底的指数，i＝1,2,…,N-1；

(4-2)计算海森矩阵Q：

Q = - A T W [ I - d i a g { ( b - A x ) 2 σ 2 } ] A , ]]>

其中I为N-1阶的单位矩阵，diag{*}表示将一列矩阵转变为对角矩阵；

(4-3)计算x的更新量Δx：

Δx＝-Q-1ATW(b-Ax)；

(4-4)根据sum(abs(Δx))的大小进行判别，其中abs(*)表示对矩阵所有元素取绝对值，sum(*)表示对矩阵所有元素取和；

如果sum(abs(Δx))＞tol，其中tol为所设定阈值tol取为1e-6，则更新x的值为：

x＝x+Δx，

并重新回到(4-1)步进行计算，

如果sum(abs(Δx))≤tol，则这一次的最优化求解结束，当前x的值就是本次求解的结果；

(5)按照以下方式更新系数σ：

σ = σ / 100 5 , ]]>

如果则取σ为更新后的值，并将第(4)步最终得到的x的值作为新的初值，重新回到第(4)步的开始，

如果则计算结束，此时x的结果为：

x * = K p * K i * T ; ]]>

(6)得到最终比例积分控制器的参数辨识结果为和