基于自适应陷波器的电网频率估计方法

本文针对电网频率难以精确测量的问题,提出利用自适应陷波器结构的滤波功能,结合电网电压基波信号及其谐波信号的特性,以陷波器实时输出平方值作为陷波器参数的优化目标函数,根据随机优化理论推导出陷波器参数在线迭代算法,从而对与频率有关的陷波参数进行自适应调整,达到电网频率估计的目的。该方法结构简单,通过仿真分析和实验测试,检验了所提出的频率估计算法的收敛速度和逼近精度,表明基于自适应陷波器的电网频率估计方法,可以准确估计出电网频率。     

基于变步长LMS自适应陷波算法的电气信号频率测量

提出一种基于二阶无限冲击响应(IIR)变步长自适应数字陷波滤波器的电气信号频率跟踪测量算法。论述了陷波滤波器能够滤除信号中特定的频率,而其他的频率成分不受影响的原理;最小均方LMS(LeastMeanSquare)自适应陷波算法是将被谐波和随机噪声污染的电气信号通过基波陷波器,根据陷波器输出误差采用变步长因子的递推LMS自适应修正陷波器参数和跟踪频率的变化。实例中,给出了给定变步长迭代公式的常数以计算出频率,并采用频率稳定时的测量、频率波动时的测量、电机运行频率测量的3种仿真结果表明所提出的频率跟踪测量算法效果良好。     

采用自适应陷波器的电压暂降检测方法

随着科技的发展,用电设备对电能质量的要求越来越高,电压暂降问题越来越受到重视,其中准确的电压暂降检测是治理电压暂降问题的前提。提出采用自适应陷波器结构的滤波功能,结合频率自适应方法,可以准确的检测出频率变化时的相电压的基波信号及其正交信号,从而可以求得电压的幅值和相位信息,达到电压暂降检测的目的。该方法结构简单,抑制谐波影响,适应频率变化,仿真和实验结果均表明,采用自适应陷波器的电压暂降检测方法,可以准确的获得每相电压的电压暂降信息。     

基于陷波器和相关法的科氏流量计信号处理方法

科氏流量计信号处理的关键在于频率和相位差的准确估计,频率估计主要存在长时间持续跟踪精度不高的问题,相位差估计主要存在精度不够和实时性较差的问题。首先,通过引入负反馈控制,可有效解决自适应陷波器长时间持续跟踪问题,提高频率估计精度。然后,利用频率估计结果,对自适应陷波器滤波后的增强信号进行整周期数据处理。接着,对整周期数据处理后的信号进行希尔伯特变换。最后,对希尔伯特变换前后的信号进行相关运算,利用正弦公式即可求得相位差,进而求得质量流量。仿真结果表明,本文所提方法具有较高的频率和相位差估计精度,可用于科氏流量计的实时信号处理。     

基于自适应陷波器的工频电力通信信号检测

工频电力通信是一种以配电网为介质的新型通信技术。配电网中的50Hz基波及5次电流谐波影响上行电流信号的检测。文中提出,背景电流抵消后让信号通过基于自适应滤波技术的陷波器,可去除背景中残留的基波及谐波电流的影响。实际应用说明,在此基础上再采用匹配滤波,可以很好地检测上行电流信号,使该通信系统能适应高耗能地区的电网环境。     

跨变压器台区工频电力通信系统的实现

分析了配电网工频电力通信的国内外现状,介绍了信息跨变压器台区信号定义与实现方法。信号提取时采用电网背景自适应陷波消除50Hz基波及其谐波的影响,采样发送信号用于通信的匹配滤波与功率谱估计,充分利用匹配滤波器输出信息对传输数据进行软判决纠错译码。     

基于自适应陷波器的科氏流量计信号频率跟踪新方法

为提高对科氏流量计信号频率随机缓慢变化的持续跟踪能力,以对格型ANF、简化格型ANF和基于SMM的新式ANF三种典型自适应陷波器的性能比较分析为基础,提出了一种科氏流量计信号频率跟踪新方法。该方法对频率、幅值和相位均随机游动变化的科氏流量计信号,首先采用新式ANF快速检测信号频率并作短时频率跟踪,待其收敛后简化格型ANF开始并行工作,在简化格型ANF收敛后取代新式ANF持续跟踪信号频率的变化。仿真结果表明,本文方法比格型ANF方法收敛速度更快、频率跟踪精度更高,比单一采用新式ANF方法计算更为简便,是一种科氏流量计信号处理的有效方法。     

Construction of a control system for disturbance rejection using a dual observer

A well‐known control system which can reduce the adverse effects of disturbances is a disturbance observer. However, in many cases of mechanical systems, system disturbances which do not satisfy the matching condition may be imposed. Therefore, it may be difficult to reduce the adverse effects of the disturbances by the traditional disturbance observer. In this paper, a method of control system synthesis for disturbance rejection using a dual observer is proposed. This method is based on the zeroing induced by the disturbance localization problem. This problem may be solved by dividing the state space into observable subspace and unobservable subspace. As compared with an H_∞ controller based on perfect observation, the usefulness of the proposed control system for disturbance rejection is demonstrated by numerical simulations for a two‐mass spring system. © 2002 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 138(4): 50–60, 2002; DOI 10.1002/eej.1138     

基于扰动观测器的永磁直线无刷直流电动机位置控制

针对永磁直线无刷直流电动机（PMLBDCM）伺服系统抗扰动性能差的特点,研究了使用扰动观测器来抑制扰动,并在电流环设计了扰动观测器,以提高系统的抗扰动性和鲁棒性。仿真结果表明：改进后的系统具有更强的鲁棒性,系统的抗扰动性增强。     

基于ANF和VS-DFE的科氏流量计频率跟踪方法

自适应陷波滤波器(ANF)对科氏流量计信号频率的持续跟踪精度不高.综合基于Steiglitz-Mcbride系统辨识方法(SMM)的新式ANF收敛速度快和变步长直接频率估计(VS-DFE)计算量小的优势,提出一种两者交替工作的科氏流量计频率跟踪方法.给出了该方法基本思想、原理分析和实现步骤,实验分析了其主要性能.结果表...     

单级旋转倒立摆的自抗扰控制

单级旋转倒立摆是一个单输入双输出、强非线性、强耦合的不稳定系统.应用自抗扰控制方法对其进行研究,利用状态观测器对系统的总扰动进行实时估计和补偿,实现了对摆的竖直偏角的良好控制.并且与LQR方法进行了对比,在改变研究对象的参数而不改变控制参数的情况下进行了仿真,结果表明自抗扰控制方法具有较强的鲁棒性.     

一种具有频率响应自适应性的电压同步信号提取方法

基于自适应陷波器(adaptive notch filter,ANF)的电压同步信号提取方法能够在变频情况下准确提取基波频率和同步信号。但当电压频率在较大范围内变化时,如航空电源频率在360~800 Hz之间变化,会对ANF频率提取的动态性能产生影响。通过对ANF的动态性能进行理论分析和实验测试,发现其动态响应速度与电源频率呈现反比关系:电源频率越高,频率提取的响应速度越低。将频率检测结果引入到ANF的反馈环节中,提出一种改进的基于ANF的同步信号提取方法。该方法可消除电源频率变化对频率提取响应速度的影响,使变频情况下的频率检测结果具有频率响应自适应性。将改进方案在变频航空电源环境中进行仿真和实验研究,结果表明,所提方法能有效消除电源频率变化对动态响应速度的影响,提高动态性能,验证了理论分析的正确性。