CN108919154B - 一种用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法，包括确定电流正弦波理论模型，并根据所述电流正弦波理论模型，得到当前时刻的采样电流理论值与其上一时刻的采样电流校正值的迭代函数；构建与所述迭代函数相关联的校正模型，并获取初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值，且进一步根据所述初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值，对所述校正模型进行迭代求解，得到当前时刻的采样电流校正值。实施本发明，能够降低传感器的测量噪声对整个控制系统产生不良影响，从而提高交流恒流源工作的可靠性与稳定性。

Description

一种用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法

技术领域

本发明涉及大功率数字式恒流源设备技术领域，尤其涉及一种用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法。

背景技术

单相大功率交流恒流源广泛应用于断路器产品性能检测设备中。目前的交流恒流源大多采用模拟的方法产生大电流，硬件电路上由PLC控制单元、电动调压器、伺服电机以及多磁路变压器组成，通过控制多磁路变压器原边绕组的切换方式并配合电动调压器，就可以在多磁路变压器的次级输出大电流。

随着电源逆变技术的发展，数字式交流恒流源逐步替代模拟式交流恒流源，并被应用于断路器产品性能检测设备中。数字式交流恒流源的工作原理是以单片机(或DSP)作为控制器，根据反馈电流大小并结合智能控制算法，输出SPWM(Sinusoidal Pulse WidthModulation，正弦脉宽调制)波，通过功率驱动电路，控制功率开关管的导通和关断，用LC硬件滤除高频载波信号后，实现交流恒流源的输出。在实际生产中，传感器的测量噪声会对整个控制系统产生不良影响，直接影响控制器的控制效果，大大降低控制系统的性能。因此为了减少传感器测量噪声对交流恒流源实际电流采样值的影响，有必要提出一种电流采样数据的校正方法，使得加入动态数据校正方法之后会显著地减小测量噪声对控制器性能的影响，提高了控制器性能。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法，能够降低传感器的测量噪声对整个控制系统产生不良影响，从而提高交流恒流源工作的可靠性与稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法，包括以下步骤：

步骤S1、确定电流正弦波理论模型，并根据所述电流正弦波理论模型，得到当前时刻的采样电流理论值与其上一时刻的采样电流校正值的迭代函数；

步骤S2、构建与所述迭代函数相关联的校正模型，并获取初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值，且进一步根据所述初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值，对所述校正模型进行迭代求解，得到当前时刻的采样电流校正值。

其中，所述步骤S1具体包括：

确定所述电流正弦波理论模型为

其中，

为当前时刻为k时刻的理论值；k为正整数；

将

转化为迭代式来计算，得到

并进一步进行变量替换，得到当前时刻的采样电流理论值与其上一时刻的采样电流校正值的迭代函数为

其中，y_f(k-1)为当前时刻为k时刻的上一时刻k-1的采样电流校正值。

其中，所述步骤S2具体包括：

构建校正模型为

其中，θ为权重系数，且位于(0，1)之间；y_m(k)为当前时刻的采样电流测量值；y_f(k)为当前时刻为k时刻的采样电流校正值；

对所述校正模型中的参数θ、A、ω和T进行初始化赋值，并获取初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值；其中，所述初始时刻至当前时刻的所有测量值分别为y_m(0)、y_m(1)、…y_m(k-1)、y_m(k)；

将获取到的采样电流测量值为y_m(0)、y_m(1)、…y_m(k-1)、y_m(k)，引入初始化赋值后的校正模型中进行迭代求解，得到当前时刻为k时刻的采样电流校正值。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明通过构建校正模型对电流采样测量值进行动态校正，使得加入动态数据校正方法之后会显著地减小测量噪声对控制器性能的影响，提高了控制器性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法应用于信号校正前后的波形输出对比图；a为校正前的波形图；b为校正后的波形图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明实施例中，提出的一种用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法，包括以下步骤：

步骤S1、确定电流正弦波理论模型，并根据所述电流正弦波理论模型，得到当前时刻的采样电流理论值与其上一时刻的采样电流校正值的迭代函数；

步骤S2、构建与所述迭代函数相关联的校正模型，并获取初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值，且进一步根据所述初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值，对所述校正模型进行迭代求解，得到当前时刻的采样电流校正值。

具体过程为，在步骤S1中，首先确定电流正弦波理论模型为

其中，

为当前时刻为k时刻的理论值；k为正整数；

其次，将

转化为迭代式来计算，得到

并进一步进行变量替换，得到当前时刻的采样电流理论值与其上一时刻的采样电流校正值的迭代函数为

其中，y_f(k-1)为当前时刻为K时刻的上一时刻的采样电流校正值。

在步骤S2中，首先构建校正模型为

其中，θ为权重系数，且位于(0，1)之间；y_m(k)为当前时刻的采样电流测量值；y_f(k)为当前时刻为k时刻的采样电流校正值；

其次，对校正模型中的参数θ、A、ω和T进行初始化赋值，此时k＝0时，获取0时刻的电流采样测量值y_m(0)，令y_f(0)＝y_m(0)；

并获取初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值；其中，初始时刻至当前时刻的所有测量值分别为y_m(0)、y_m(1)、…y_m(k-1)、y_m(k)；

最后，将获取到的采样电流测量值为y_m(0)、y_m(1)、…y_m(k-1)、y_m(k)，引入初始化赋值后的校正模型中进行迭代求解，得到当前时刻为k时刻的采样电流校正值，即从计算出y_f(1)直至迭代求解出y_f(k)。

如图2所示，为用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法应用于信号校正前后的波形输出对比图；其中，a为信号校正前的波形图，b为信号校正后的波形图。从图2中可以明显看出，校正后的信号(如图2中b所示)消除了原有信号(如图2中a所示)上的毛刺(即加载的噪声)，使得信号性能更优秀。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明通过构建校正模型对电流采样测量值进行动态校正，使得加入动态数据校正方法之后会显著地减小测量噪声对控制器性能的影响，提高了控制器性能。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (1)

1.一种用于交流恒流源电流反馈信号的动态数据校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、确定电流正弦波理论模型，并根据所述电流正弦波理论模型，得到当前时刻的采样电流理论值与其上一时刻的采样电流校正值的迭代函数；

步骤S2、构建与所述迭代函数相关联的校正模型，并获取初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值，且进一步根据所述初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值，对所述校正模型进行迭代求解，得到当前时刻的采样电流校正值；

所述步骤S1具体包括：

确定所述电流正弦波理论模型为

其中，

为当前时刻为k时刻的理论值；k为正整数；

将

转化为迭代式来计算，得到

并进一步进行变量替换，得到当前时刻的采样电流理论值与其上一时刻的采样电流校正值的迭代函数为

其中，y_f(k-1)为当前时刻为k时刻的上一时刻k-1的采样电流校正值；

所述步骤S2具体包括：

构建校正模型为

其中，θ为权重系数，且位于(0，1)之间；y_m(k)为当前时刻的采样电流测量值；y_f(k)为当前时刻为k时刻的采样电流校正值；

对所述校正模型中的参数θ、A、ω和T进行初始化赋值，并获取初始时刻至当前时刻的所有采样电流测量值；其中，所述初始时刻至当前时刻的所有测量值分别为y_m(0)、y_m(1)、…y_m(k-1)、y_m(k)；

将获取到的采样电流测量值为y_m(0)、y_m(1)、…y_m(k-1)、y_m(k)，引入初始化赋值后的校正模型中进行迭代求解，得到当前时刻为k时刻的采样电流校正值。

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