[发明专利]一种获取伪比率环节的方法和装置在审
申请号: | 201710495105.2 | 申请日: | 2017-06-26 |
公开(公告)号: | CN107092191A | 公开(公告)日: | 2017-08-25 |
发明(设计)人: | 李军 | 申请(专利权)人: | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 |
主分类号: | G05B13/04 | 分类号: | G05B13/04 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司11227 | 代理人: | 张春水,唐京桥 |
地址: | 510080 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 获取 比率 环节 方法 装置 | ||
技术领域
本发明涉及过程控制领域,尤其涉及一种获取伪比率环节的方法和装置。
背景技术
在过程控制中,PID(Proportion integration differentiation)控制器有广泛的应用。
在一些噪声干扰较为严重,噪声干扰幅值甚至高于过程信号幅值的场合,微分作用具有显著的干扰放大效应,比例P(Proportion)控制也是不适合的,这时可于采用纯积分I(Integration)控制,对噪声干扰有显著的过滤作用。但相对PID或PI(Proportion integration)控制,纯积分I控制的品质较差。对于高阶惯性对象的纯积分I控制,较好的解决方法就是将高阶惯性对象转换为伪比例环节。
发明内容
本发明实施例提供了一种获取伪比率环节的方法和装置,解决了将高阶惯性对象转换为伪比率环节的技术问题。
本发明实施例提供的一种获取伪比率环节的方法,包括:
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:
其中,IO(s)为所述高阶惯性对象的传递函数;Tα为所述高阶惯性对象的预设数惯性常数,单位为s;Kα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:
其中,F1(s)为所述第一滤波器的传递函数;TF为所述统一滤波时间常数,单位为s;KF1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,所述第预设数阶数滤波器表达为公式:
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,1<n<8;TF为所述统一滤波时间常数,单位为s;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:
其中,F(s)为所述组合滤波器的传递函数;KF1为所述第一滤波器增益;TF为所述统一滤波时间常数,单位为s;n为所述预设数阶数,n<8,n>1;
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:
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;Tα为所述预设数惯性常数,单位为s;Kα为所述预设数增益;n为所述预设数阶数,n<8,n>1;KF1为所述第一滤波器增益;TF为所述统一滤波时间常数,单位为s。
本发明实施例中提供的一种获取伪比率环节的装置,包括预定的高阶惯性对象、模型辨识单元、第一惯性滤波器、第二滤波器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:
其中,F1(s)为所述第一滤波器的传递函数;TF为所述统一滤波时间常数,单位为s;KF1为所述第一滤波器增益;
所述第预设数阶数滤波器表达为公式:
其中Fn(s)为所述第预设数阶数滤波器的传递函数;n为所述预设数阶数,n<8,n>1;TF为所述统一滤波时间常数,单位为s;
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