[发明专利]基于新的近似滑动窗滤波器的滤波方法及装置、控制系统

说明书

本发明公开了一种新的近似滑动窗滤波器的滤波方法及装置、控制系统。该方法包括：将输入信号输入至新的近似滑动窗滤波器，得到新的近似滑动窗滤波器输出信号；其中，所述输入信号具体为火电机组的炉膛压力控制系统的过程信号；将所述新的近似滑动窗滤波器输出信号输入至所述炉膛压力控制系统，以使所述炉膛压力控制系统调节炉膛压力。从提高效率的角度，相对采用现有近似滑动窗滤波器滤波，本发明能够进一步提高输出信号跟踪输入信号的效率，即进一步减小了滤波相位滞后，有利于进一步提高炉膛压力控制系统的控制品质。此外，该新的近似滑动窗滤波器可以用于构造其它控制系统，从而实现控制系统的控制效率可调节，以满足实际控制过程的不同需要。

技术领域

本发明涉及火电机组过程控制技术领域，尤其涉及一种基于新的近似滑动窗滤波器的滤波方法及装置、控制系统。

背景技术

在火电机组的过程控制领域中，一些控制系统的过程信号受到明显的随机干扰，例如火电机组的炉膛压力控制系统的过程信号受到明显的随机干扰，需要对所述过程信号进行滤波处理，常用的滤波处理手段是采用一阶惯性滤波(First order inertia filter，简称FOIF)。但是FOIF存在较大的滤波相位滞后，对炉膛压力控制系统的控制品质有不容忽略的影响。现有技术提出了一种近似滑动窗滤波器(Approximate sliding windowfilter，简称ASWF)，ASWF明显提高了输出跟踪输入的效率，即减小了ASWF滤波相位滞后，提高了炉膛压力控制系统的控制品质。

然而，实际控制过程存在低阶易控过程、高阶难控过程等。为了满足实际控制过程的不同需要，要求实现对ASWF输出跟踪输入的效率的可调节，例如对于低阶易控过程要求能够提高ASWF输出跟踪输入的效率，而对于高阶难控过程要求能够降低ASWF输出跟踪输入的效率，而火电机组的炉膛压力控制系统的控制过程则属于低阶易控过程。对ASWF输出跟踪输入的效率的调节并不是简单的调节ASWF时间常数的问题，需要通过对ASWF阶次的调整实现对ASWF输出跟踪输入的效率的调节。降低ASWF输出跟踪输入的效率相对简单，例如可通过降低ASWF阶次实现。但是提高ASWF输出跟踪输入的效率相对不易，虽然可通过提高ASWF阶次实现，但是随着ASWF阶次的提高，ASWF输出跟踪输入的效率趋于饱和，在工程上ASWF阶次不宜过高，例如误差难以接受。

由上可知，现有的ASWF输出跟踪输入的效率调节存在难度大，从而较难调节包括火电机组的炉膛压力控制系统在内的控制效率的问题。

发明内容

本发明目的在于，提供一种基于新的近似滑动窗滤波器的滤波方法及装置、控制系统，用于对火电机组的炉膛压力控制系统的过程信号进行新的近似滑动窗滤波器滤波，相对采用现有的近似滑动窗滤波器滤波，本发明进一步提高了输出跟踪输入的效率，即进一步减小了滤波相位滞后，有利于进一步提高炉膛压力控制系统的控制品质，以解决现有的ASWF输出跟踪输入的效率调节存在难度大，从而较难调节包括火电机组的炉膛压力控制系统在内的控制效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于新的近似滑动窗滤波器的滤波方法，包括：

将输入信号输入至新的近似滑动窗滤波器，得到新的近似滑动窗滤波器输出信号；其中，所述输入信号具体为火电机组的炉膛压力控制系统的过程信号；

将所述新的近似滑动窗滤波器输出信号输入至所述炉膛压力控制系统，以使所述炉膛压力控制系统调节炉膛压力。

在某一个具体实施例中，所述新的近似滑动窗滤波器包括：近似滑动窗滤波器、高阶惯性滤波器、常用微分器、比例控制器和加法器；

所述近似滑动窗滤波器的输入端用于输入所述输入信号，输出端与所述加法器的第一输入端连接；

所述高阶惯性滤波器、所述常用微分器和所述比例控制器依次串联，所述高阶惯性滤波器的输入端用于输入所述输入信号，所述比例控制器的输出端与所述加法器的第二输入端连接；