[发明专利]一种高频噪声功率增益的自动跟踪系统及方法

说明书

本发明公开了一种高频噪声功率增益的自动跟踪系统及方法，涉及火电机组过程控制技术领域。所述系统包括改进新型基础控制器、一阶惯性滤波器、超前滞后观测器、高频噪声功率增益计算模块、非线性偏差积分控制模块和乘法器。本发明能够利用信号中含有的噪声干扰信号完成高频噪声功率增益的在线计算，在实际过程信号中普遍含有高频噪声干扰信号，通过将改进新型基础控制器的高频噪声功率增益自动跟踪到预设数的高频噪声功率增益给定，将改进新型基础控制器的性能控制在最佳的状态下。

技术领域

本发明涉及火电机组过程控制技术领域，尤其涉及一种高频噪声功率增益的自动跟踪系统及方法。

背景技术

在火电机组过程控制领域，运用超前观测能够获取过程响应的提前信息，对于提高过程控制性能具有重要意义。2019年，《自动化学报》在中国知网优先出版论文“在工业过程控制领域:基础控制技术的进展与展望”，该文献发布了一种新型基础控制器(Highperformance leading observer，HPLO)，在超前观测机制上有所突破。所述新型基础控制器可以单独运用，然而，超前观测存在噪声干扰放大的问题，主要是高频噪声干扰放大。在高频噪声干扰水平较高时，例如高频噪声功率增益(High frequency noise power gain，HFNPG)较高，会对所述新型基础控制器的输出信号造成严重的干扰，甚至造成所述新型基础控制器不能正常工作。在火电机组过程控制中，首先需要解决所述新型基础控制器的高频噪声功率增益的在线控制问题。在很大程度上，所述新型基础控制器的高频噪声功率增益代表了所新型基础控制器的高频噪声干扰水平。另外，新型基础控制器存在结构相对复杂的问题，需要进行工程改进，即改进新型基础控制器(Improved high performanceleading observer，INFC)。

发明内容

本发明目的在于，提供一种高频噪声功率增益的自动跟踪系统及方法，利用信号中含有的噪声干扰信号完成高频噪声功率增益的在线计算，在实际过程信号中普遍含有高频噪声干扰信号，通过将改进新型基础控制器的高频噪声功率增益自动跟踪到预设数的高频噪声功率增益给定，将改进新型基础控制器的性能控制在最佳的状态下。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种高频噪声功率增益的自动跟踪系统，包括：

改进新型基础控制器，用于获取控制器输入信号并输出控制器输出信号；

一阶惯性滤波器，用于获取所述改进新型基础控制器的噪声滤波参数原始值，并输出噪声滤波参数控制值和超前时间常数控制值；

超前滞后观测器，用于获取所述控制器输出信号和所述超前时间常数控制值，并输出观测器输出信号；

高频噪声功率增益计算模块，用于获取所述控制器输入信号和所述观测器输出信号，并输出第二高频噪声功率增益；

非线性偏差积分控制模块，用于获取预设的高频噪声功率增益给定和所述第二高频噪声功率增益，并输出积分控制信号；

乘法器，用于获取所述积分控制信号和所述噪声滤波参数原始值，并输出惯性滞后时间常数给定至所述一阶惯性滤波器和所述超前滞后观测器。

优选地，还包括：

自动跟踪模块，用于输出启停信号至所述一阶惯性滤波器和所述非线性偏差积分控制模块；其中，所述启停信号为1时表示自动跟踪状态，所述启停信号为0时表示停止状态。

优选地，所述改进新型基础控制器包括输入增益控制模块、加法器、第一惯性组合滤波器、减法器、反馈增益控制模块、第二惯性组合滤波器、增益补偿模块、噪声滤波器和噪声滤波参数选择模块；

所述输入增益控制模块的输出端与所述加法器的第一加数端连接；

所述第一惯性组合滤波器的输入端与所述加法器的输出端连接；