一种线性最速跟踪滤波器的控制方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种线性最速跟踪滤波器的控制方法、系统及装置，其中所述方法包括：获取固定比例控制器的输入信号，将所述固定比例控制器的输入信号输入至固定比例控制器，得到固定比例控制器的输出信号；将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一运算单元及纯滞后单元，得到第一运算值及纯滞后单元的输出信号；将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二运算单元，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号；所述线性最速跟踪滤波器滤波信号为所述第二积分器的输出信号。本发明专利技术的控制方法及系统提高了输出跟踪输入的效率，提高控制系统的稳定性，本发明专利技术的装置用于火电机组过程信号的去噪滤波处理。噪滤波处理。噪滤波处理。

【技术实现步骤摘要】
一种线性最速跟踪滤波器的控制方法、系统及装置


[0001]本专利技术涉及火电机组过程控制
，特别是涉及一种线性最速跟踪滤波器的控制方法、系统及装置。

技术介绍

[0002]在火电机组过程控制，经常需要对过程信号进行去噪滤波处理，其中一阶惯性滤波器(First order inertia filter，FOIF)是一种经常使用到的去噪滤波器，但是一阶惯性滤波器主要存在滤波滞后相位比较大的问题，即存在输出跟踪输入效率不高的问题，不利于提高控制系统的稳定性能。长期以来，人们一直在寻找最速跟踪滤波器，即实现输出对输入的最快的跟踪。人们对非线性最速跟踪滤波(Nonlinear top speed tracking filter，NTSTF)进行了较多的研究，NTSTF有效提高了输出跟踪输入效率。但是NTSTF明显的问题是：输出特性与输入信号的幅值和性质有关，例如对阶跃信号、斜坡信号、抛物线信号等呈现出不同的跟踪特性。
[0003]NTSTF的实际价值并不大，为了克服NTSTF的不足，需要找到线性最速跟踪滤波器(Linear top speed tracking filter，LTSTF)。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于，提供一种线性最速跟踪滤波器的控制方法、系统及装置，以解决一阶惯性滤波器用于火电机组过程信号的去噪滤波处理，存在输出跟踪输入效率不高的问题，不利于提高控制系统的稳定性能，所述火电机组过程信号包括主汽压力过程信号、主汽温度过程信号、炉膛压力过程信号等。
[0005]本专利技术第一方面提供一种线性最速跟踪滤波器的控制方法，将线性最速跟踪滤波器的输入信号输入至线性最速跟踪滤波器中，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号，具体包括：
[0006]获取固定比例控制器的输入信号，将所述固定比例控制器的输入信号输入至固定比例控制器，得到固定比例控制器的输出信号；其中，所述固定比例控制器的输入信号为所述线性最速跟踪滤波器的输入信号；
[0007]将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一运算单元及纯滞后单元，得到第一运算值及纯滞后单元的输出信号；其中，所述第一运算单元包括：第一减法器及第一积分器；所述第一运算值为所述第一积分器的输出信号；
[0008]将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二运算单元，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号；其中，所述第二运算单元包括：第二减法器及第二积分器；所述线性最速跟踪滤波器滤波信号为所述第二积分器的输出信号。
[0009]进一步地，所述将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一运算单元包括：
[0010]将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一减法器，得到第一减法器的输出信号；
[0011]将所述第一减法器的输出信号输入至第一积分器，得到第一积分器的输出信号；将所述第一积分器的输出信号作为第一运算值。
[0012]进一步地，所述将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二运算单元，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号，包括：
[0013]将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二减法器，得到第二减法器的输出信号；
[0014]将所述第二减法器的输出信号输入至第二积分器，得到第二积分器的输出信号；将所述第二积分器的输出信号作为线性最速跟踪滤波器滤波信号。
[0015]进一步地，所述线性最速跟踪滤波器的传递函数为：
[0016][0017][0018]其中，LTSTF(s)为线性最速跟踪滤波器的传递函数，2代表固定比例控制器的增益为2，τ为纯滞后单元的纯滞后时间，T
I1
为第一积分器的时间常数，T
I2
为第二积分器的时间常数，T
LTSTF
为线性最速跟踪滤波器的时间常数，s为拉普拉斯算子。
[0019]进一步地，所述纯滞后单元的纯滞后时间、第一积分器的时间常数、第二积分器的时间常数及线性最速跟踪滤波器的时间常数相等。
[0020]进一步地，所述线性最速跟踪滤波器的输出信号为：
[0021][0022]其中，LTSTF(t)为线性最速跟踪滤波器的输出信号，t为时间，T
LTSTF
为线性最速跟踪滤波器的时间常数。
[0023]本专利技术第二方面提供一种线性最速跟踪滤波器的控制系统，用于将线性最速跟踪滤波器的输入信号输入至线性最速跟踪滤波器中，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号，具体包括：
[0024]固定比例控制器运算模块，获取固定比例控制器的输入信号，将所述固定比例控制器的输入信号输入至固定比例控制器，得到固定比例控制器的输出信号；其中，所述固定比例控制器的输入信号为所述线性最速跟踪滤波器的输入信号；
[0025]第一运算模块，用于将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一运算单元及纯滞后单元，得到第一运算值及纯滞后单元的输出信号；其中，所述第一运算单元包括：第一减法器及第一积分器；所述第一运算值为所述第一积分器的输出信号；
[0026]第二运算模块，用于将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二运算单元，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号；其中，所述第二运算单元包括：第二减法器及第二积分器；所述线性最速跟踪滤波器滤波信号为所述第二积分器的输出信号。
[0027]进一步地，所述将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一运算单元包括：
[0028]将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一减法器，得到第一减法器的输出信号；
[0029]将所述第一减法器的输出信号输入至第一积分器，得到第一积分器的输出信号；将所述第一积分器的输出信号作为第一运算值。
[0030]进一步地，所述将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二运算单元，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号，包括：
[0031]将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二减法器，得到第二减法器的输出信号；
[0032]将所述第二减法器的输出信号输入至第二积分器，得到第二积分器的输出信号；将所述第二积分器的输出信号作为线性最速跟踪滤波器滤波信号。
[0033]进一步地，所述线性最速跟踪滤波器的传递函数为：
[0034][0035][0036]其中，LTSTF(s)为线性最速跟踪滤波器的传递函数，2代表固定比例控制器的增益为2，τ为纯滞后单元的纯滞后时间，T
I1
为第一积分器的时间常数，T
I2
为第二积分器的时间常数，T
LTSTF
为线性最速跟踪滤波器的时间常数，s为拉普拉斯算子。
[0037]进一步地，所述纯滞后单元的纯滞后时间、第一积分器的时间常数、第二积分器的时间常数及线性最速跟踪滤波器的时间常数相等。
[0038]进一步地，所述线性最速跟踪滤波器的输出信号为：
[0039][0040]其中，LTSTF(t)为线性最速跟踪滤波器的输出信号，t为时间，T
LTSTF
为线性最速跟踪滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性最速跟踪滤波器的控制方法，其特征在于，将线性最速跟踪滤波器的输入信号输入至线性最速跟踪滤波器中，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号，具体包括：获取固定比例控制器的输入信号，将所述固定比例控制器的输入信号输入至固定比例控制器，得到固定比例控制器的输出信号；其中，所述固定比例控制器的输入信号为所述线性最速跟踪滤波器的输入信号；将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一运算单元及纯滞后单元，得到第一运算值及纯滞后单元的输出信号；其中，所述第一运算单元包括：第一减法器及第一积分器；所述第一运算值为所述第一积分器的输出信号；将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二运算单元，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号；其中，所述第二运算单元包括：第二减法器及第二积分器；所述线性最速跟踪滤波器滤波信号为所述第二积分器的输出信号。2.如权利要求1所述的一种线性最速跟踪滤波器的控制方法，其特征在于，所述将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一运算单元包括：将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一减法器，得到第一减法器的输出信号；将所述第一减法器的输出信号输入至第一积分器，得到第一积分器的输出信号；将所述第一积分器的输出信号作为第一运算值。3.如权利要求2所述的一种线性最速跟踪滤波器的控制方法，其特征在于，所述将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二运算单元，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号，包括：将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二减法器，得到第二减法器的输出信号；将所述第二减法器的输出信号输入至第二积分器，得到第二积分器的输出信号；将所述第二积分器的输出信号作为线性最速跟踪滤波器滤波信号。4.如权利要求1所述的一种线性最速跟踪滤波器的控制方法，其特征在于，所述线性最速跟踪滤波器的传递函数为：其中，LTSTF(s)为线性最速跟踪滤波器的传递函数，2代表固定比例控制器的增益为2，τ为纯滞后单元的纯滞后时间，T
I1
为第一积分器的时间常数，T
I2
为第二积分器的时间常数，T
LTSTF
为线性最速跟踪滤波器的时间常数，s为拉普拉斯算子。5.如权利要求4所述的一种线性最速跟踪滤波器的控制方法，其特征在于，所述纯滞后单元的纯滞后时间、第一积分器的时间常数、第二积分器的时间常数及线性最速跟踪滤波器的时间常数相等。6.如权利要求5所述的一种线性最速跟踪滤波器的控制方法，其特征在于，所述线性最速跟踪滤波器的输出信号为：
其中，LTSTF(t)为线性最速跟踪滤波器的输出信号，t为时间，T
LTSTF
为线性最速跟踪滤波器的时间常数。7.一种线性最速跟踪滤波器的控制系统，其特征在于，用于将线性最速跟踪滤波器的输入信号输入至线性最速跟踪滤波器中，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号，具体包括：固定比例控制器运算模块，获取固定比例控制器的输入信号，将所述固定比例控制器的输入信号输入至固定比例控制器，得到固定比例控制器的输出信号；其中，所述固定比例控制器的输入信号为所述线性最速跟踪滤波器的输入信号；第一运算模块，用于将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一运算单元及纯滞后单元，得到第一运算值及纯滞后单元的输出信号；其中，所述第一运算单元包括：第一减法器及第一积分器；所述第一运算值为所述第一积分器的输出信号；第二运算模块，用于将所述第一运算值及纯滞后单元的输出信号输入至第二运算单元，得到线性最速跟踪滤波器滤波信号；其中，所述第二运算单元包括：第二减法器及第二积分器；所述线性最速跟踪滤波器滤波信号为所述第二积分器的输出信号。8.如权利要求7所述的一种线性最速跟踪滤波器的控制系统，其特征在于，所述将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一运算单元包括：将所述固定比例控制器的输出信号输入至第一减法器，得到第一减法器的输出信号；将所述第一减法器的输出信号输入至第一积分器，得到第一积分器的输出信号；将所述第一积分器的输出信号作为第一运算值。9.如权利要求7所述的一种线性最速跟踪滤波器的控制系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：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，
类型：发明
国别省市：