[发明专利]一种获取伪比率环节的方法和装置

权利要求书

1.一种获取伪比率环节的方法，其特征在于，包括步骤：

S1：通过模型辨识获取高阶惯性对象的预设数惯性常数、预设数增益、预设数阶数，所述高阶惯性对象表达为公式：

IO(s)n>1=Kα(1+Tαs)n]]>

其中，IO(s)为所述高阶惯性对象的传递函数；T_α为所述高阶惯性对象的预设数惯性常数；K_α为所述高阶惯性对象的预设数增益；n为所述高阶惯性对象的预设数阶数；

S2：设置第一滤波器的统一滤波时间常数、第一滤波器增益，所述第一滤波器表达为公式：

F1(s)=KF1TFs1+TFs]]>

其中，F1(s)为所述第一滤波器的传递函数；T_F为所述统一滤波时间常数；K_F1为所述第一滤波器增益；所述第一滤波器为一阶微分器；

S3：设置第二滤波器到第预设数阶数滤波器的统一滤波时间常数，所述第二滤波器到所述第预设数阶数滤波器表达为公式：

Fm(s)=11+TFs]]>

其中，Fm(s)为所述第二到所述第预设数阶数滤波器的传递函数；m为所述第二到所述第预设数阶数滤波器的编号，2≤m≤n；n为所述预设数阶数；T_F为所述统一滤波时间常数；所述第二滤波器到所述第预设数阶数滤波器为比率滤波器；

S4：将所述第一滤波器到所述第预设数阶数滤波器串联，并将所述第一滤波器到所述第预设数阶数滤波器的输出结果依次叠加输出，形成组合滤波器，所述组合滤波器表达为公式：

F(s)n>1=KF1TFs1+TFsΣi=0i=n-11(1+TFs)i]]>

其中，F(s)为所述组合滤波器的传递函数；K_F1为所述第一滤波器增益；T_F为所述统一滤波时间常数；n为所述预设数阶；

S5：设置所述第一滤波器增益等于所述预设数增益，设置所述统一滤波时间常数等于所述预设数惯性常数，将所述高阶惯性对象与所述组合滤波器并联，获取伪比率环节，所述伪比率环节表达为公式：

FP(s)=IO(s)+F(s)=Kα(1+Tαs)n+KF1TFs1+TFsΣi=0i=n-11(1+TFs)i=Kα]]>

其中，FP(s)为所述伪比率环节的传递函数；IO(s)为所述高阶惯性对象的传递函数；F(s)为所述组合滤波器的传递函数；T_α为所述预设数惯性常数；K_α为所述预设数增益；n为所述预设数阶数；K_F1为所述第一滤波器增益；T_F为所述统一滤波时间常数。

2.一种获取伪比率环节的装置，其特征在于，包括预定的高阶惯性对象、模型辨识单元、第一滤波器、第二到第预设数阶数滤波器、纯积分控制器，所述第一滤波器为一阶微分器，所述第二到第预设数阶数滤波器为比率滤波器；

所述第一滤波器到所述第预设数阶数滤波器串联且所述第一滤波器到所述第预设数阶数滤波器的输出结果依次叠加输出形成组合滤波器，所述组合滤波器与所述高阶惯性对象并联形成伪比率环节，所述伪比率环节的输出端与所述纯积分控制器的输入端相连；

所述第一滤波器表达为公式：

F1(s)=KF1TFs1+TFs]]>

其中，F1(s)为所述第一滤波器的传递函数；T_F为所述统一滤波时间常数；K_F1为所述第一滤波器增益；

所述第二滤波器到第预设数阶数滤波器表达为公式：

Fm(s)=11+TFs]]>

其中，Fm(s)为所述第二到所述第预设数阶数滤波器的传递函数；m为所述第二到所述第预设数阶数滤波器的编号，2≤m≤n；n为所述预设数阶数；T_F为所述统一滤波时间常数；所述第二滤波器到所述第预设数阶数滤波器为比率滤波器；

所述组合滤波器表达为公式：

F(s)n>1=KF1TFs1+TFsΣi=0i=n-11(1+TFs)i]]>

其中，F(s)为所述组合滤波器的传递函数；K_F1为所述第一滤波器增益，；T_F为所述统一滤波时间常数；n为所述预设数阶数；

所述伪比率环节表达为公式：

FP(s)=IO(s)+F(s)=Kα(1+Tαs)n+KF1TFs1+TFsΣi=0i=n-11(1+TFs)i=Kα]]>

其中，FP(s)为所述伪比率环节的传递函数；IO(s)为所述高阶惯性对象的传递函数；F(s)为所述组合滤波器的传递函数；T_α为所述预设数惯性常数；K_α为所述预设数增益；n为所述预设数阶数；K_F1为所述第一滤波器增益；T_F为所述统一滤波时间常数。