[发明专利]一种用于光学电压互感器的保性能控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种用于光学电压互感器的保性能控制方法及装置，属于光学电压互感器领域。所述的方法针对光学电压互感器的光路参数变化和系统噪声，建立闭环控制系统模型，得到光学电压互感器的系统状态方程；然后设定所述光学电压互感器的系统性能指标，并根据其确定反馈保性能控制律，将所得到的反馈保性能控制律应用于所述的系统状态方程中，抑制所述光学电压互感器的光路参数变化和系统噪声。通过这种方法，当光学电压互感器系统光路参数变化或受到噪声和环境扰动影响时，所述光学电压互感器系统动态性能及检测精度基本保持不变，提高了光学电压互感器的环境适应性，满足了优化系统检测精度和动态性能的需求。

主权项

1.一种用于光学电压互感器的保性能控制方法，其特征在于：步骤1：针对光学电压互感器的光路参数变化和系统噪声，建立闭环控制系统模型，得到光学电压互感器的系统状态方程；所述的闭环控制系统模型采用如下的系统状态方程来描述：x.(t)=Ax(t)+(B+ΔB)u(t)+Cw(t)]]>其中，x(t)∈R^2×1为二维的系统的状态变量，w(t)为一维的系统噪声，u(t)为一维的光学电压互感器的反馈保性能控制律，t表示时间，A、B和C为已知的实常数矩阵，A=0100,]]>B=0ab,]]>C=0a,]]>ΔB=0Δa·b,]]>ΔB为光路参数变化导致的不确定性矩阵并且还具有以下形式：是满足的不确定矩阵，D、F是描述不确定性大小范围的已知的常数矩阵，I为单位矩阵；a+Δa和b分别为闭环控制系统模型的前向通道增益和反馈增益，Δa表述光路参数变化导致的前向通道增益变化；步骤2：根据所述系统状态方程、光路参数变化以及系统噪声，设定所述光学电压互感器的系统性能指标；所述的系统性能指标为：J=∫0∞[xT(t)Qx(t)+uT(t)Ru(t)]dt]]>上述公式中，Q∈R^2×2和R∈R^2×2是给定的对称正定加权矩阵；所述性能指标保证了反馈保性能控制律u(t)能够同时抑制系统噪声和光路参数变化对光学电压互感器检测精度和动态性能的影响；步骤3：按照所设定的系统性能指标，确定所述光学电压互感器的系统状态反馈保性能控制律u(t)，具体为：针对光学电压互感器的光路参数变化和系统噪声的影响，使系统状态方程存在反馈保性能控制律u(t)当且仅当存在常数ε＞0和对称正定加权矩阵Q∈R^2×2，P∈R^2×2，R∈R^2×2满足线性矩阵不等式：Q+ATP+PA+KTBTP+PBK+ϵPDDTPKTRKTFTRK-R0FK0-ϵI<0;]]>如果上述的不等式得到一个可行解K∈R^1×2，则系统状态反馈保性能控制律的解为u(t)＝Kx(t)，并且相应的系统性能上界是F为常数矩阵；步骤4：将所得到的系统状态反馈保性能控制律应用于所述光学电压互感器的系统状态方程中，抑制所述光学电压互感器的光路参数变化和系统噪声。