[发明专利]一种基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪方法，其特征在于，包括：

通过锁相环提取电压信号的初始频率信息，所述电压信号带有高次谐波和高强度噪声；

通过在可视化仿真工具的仿真过程中，将卡尔曼滤波算法固化在S函数的模块中；

设置所述S函数的flag标志位，使得所述S函数控制所述卡尔曼滤波算法对所述初始频率信息进行滤波，得到所述电压信号的最终频率信息。

2.根据权利要求1所述的基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪方法，其特征在于，所述锁相环为基于双二阶广义积分器的锁相环，包括：Clark变换器、正交信号发生器、三相同步锁相环。

3.根据权利要求2所述的基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪方法，其特征在于，所述通过锁相环提取电压信号的初始频率信息，具体包括：

通过所述Clark变换器将三相的所述电压信号转换为两相信号；

通过所述正交信号发生器提取所述两相信号的每相的基频正序分量；

通过所述三相同步锁相环提取所述基频正序分量的相位和基频信息。

4.根据权利要求1所述的基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪方法，其特征在于，所述通过在可视化仿真工具的仿真过程中，将卡尔曼滤波算法固化在S函数的模块中，具体包括：在Simulink仿真中，在所述S函数中嵌入所述卡尔曼滤波算法。

5.根据权利要求1所述的基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪方法，其特征在于，所述设置所述S函数的flag标志位，使得所述S函数控制所述卡尔曼滤波算法对所述初始频率信息进行滤波，得到所述电压信号的最终频率信息，具体包括：

S1、通过设置flag标志为0，调用所述S函数进行初始化；

S2、通过设置flag标志为3，控制所述卡尔曼滤波算法对所述基频信息进行滤波；

S3、通过设置flag标志为2，对所述初始频率信息的频率状态信息进行更新；

S4、通过设置flag标志为1，计算频率状态信息的导数信息，并返回步骤S2，直至预置的仿真时间，输出所述电压信号的最终频率信息。

6.一种基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪系统，其特征在于，包括：

提取模块，用于通过锁相环提取电压信号的初始频率信息，所述电压信号带有高次谐波和高强度噪声；

仿真模块，用于通过在可视化仿真工具的仿真过程中，将卡尔曼滤波算法固化在S函数的模块中；

设置模块，用于设置所述S函数的flag标志位，使得所述S函数控制所述卡尔曼滤波算法对所述初始频率信息进行滤波，得到所述电压信号的最终频率信息。

7.根据权利要求6所述的基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪系统，其特征在于，所述锁相环为基于双二阶广义积分器的锁相环，包括：Clark变换器、正交信号发生器、三相同步锁相环。

8.根据权利要求7所述的基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪系统，其特征在于，所述提取模块，具体用于：

通过所述Clark变换器将三相的所述电压信号转换为两相信号；

通过所述正交信号发生器提取所述两相信号的每相的基频正序分量；

通过所述三相同步锁相环提取所述基频正序分量的相位和基频信息。

9.根据权利要求1所述的基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪系统，其特征在于，所述仿真模块，具体用于：在Simulink仿真中，在所述S函数中嵌入所述卡尔曼滤波算法。

10.根据权利要求1所述的基于S函数的卡尔曼滤波的频率跟踪系统，其特征在于，所述设置模块，具体用于：

S1、通过设置flag标志为0，调用所述S函数进行初始化；

S2、通过设置flag标志为3，控制所述卡尔曼滤波算法对所述基频信息进行滤波；

S3、通过设置flag标志为2，对所述初始频率信息的频率状态信息进行更新；

S4、通过设置flag标志为1，计算频率状态信息的导数信息，并返回步骤S2，直至预置的仿真时间，输出所述电压信号的最终频率信息。