CN116107260B - 一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，包括：获取风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离；利用所述风力发电机组中数据使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整，所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整包括了风力发电机组运转功率数据；利用所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据波动范围更新；计算所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围是否大于设置的标准值；将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整分别计算到各风力发电机组单元数据控制平台，本发明可以提高计算的准确性和对风力发电机组数据的波动范围控制。

Description

一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法

技术领域

本发明涉及风力发电机组管理领域，尤其涉及一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法。

背景技术

风力发电机组塔架净空为机组叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁的最近距离。随着风机技术的发展及能效要求的提高，风机叶片越来越长，越来越柔、同时由风力发电机组所处地理环境复杂、风况复杂或因寒流、台风等复杂气象条件等因素，风机桨叶存在扫塔风险，发生扫塔后轻则更换叶片、重则导致整个机组报废，将带来巨大的经济财产损失。

激光净空监测雷达(以下简称净空雷达)为一种实时监测叶尖净空距离的雷达，当监测到叶片净空值接近规定的最小净空值时，风机机组主控可立即采取保护性措施，如减速、收桨等。净空雷达在存量机组上应用可起到预防扫塔，解除危险机组功率限制进而提高发电量的作用，在未来机组上应用可起到降低叶片成本，降低机组设计压力的作用。

发明内容

基于此，有必要针对随机进行STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整发出问题，提供一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，该方法包括：

步骤S1：获取风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离，通过上位机编写程序指令，写入由STM32为核心的控制系统，使得控制器发出一个具有特定时序的脉冲触发信号作为激光雷达的控制信号，同时STM32也控制雷达的启停，以此控制雷达的工作状态，完成雷达采样；

步骤S2：在STM32输出第一触发脉冲信号后，雷达系统进行初始化设置，雷达开始机械扫描工作，利用所述风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整，所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整包括了风力发电机组运转功率数据；

步骤S3：每检测到第一触发信号的一个上升沿，则将接收到的信号进行处理，形成采样样本，并对样本数据进行保存，利用所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据波动范围更新；

步骤S4：在雷达机械扫描工作结束后，停止对样本进行数据采集，计算所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围是否大于设置的标准值；

步骤S5：当计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围大于设置的标准值时，将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整分别计算到各风力发电机组单元数据控制平台；

步骤S6：当计算所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围不大于设置的标准值时，重新进行所述风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离计算、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整以及计算波动范围，在检测到雷达停止工作后，STM32发出第二触发脉冲信号，重复上述步骤。

进一步地，当计算所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围不大于设置的标准值时，进一步包括：

备份当前的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整及其对应的各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围、STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围；

计算在自上一次进行STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算之后，重复进行所述风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离计算、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整以及计算波动范围的迭代次数是否达到设置的迭代最大值；

当计算所述迭代次数已经达到设置的迭代最大值时，计算所备份的波动范围最大的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整作为待计算的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整；

当计算所述迭代次数未达到设置的迭代最大值时，重新进行所述获取风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离计算、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整以及计算波动范围。

进一步地，在计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围大于设置的标准值后进一步包括：

确定在该标准值下将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算到各风力发电机组单元数据控制平台的次数是否已经达到设置的次数标准；

当所计算的次数已经达到设置的次数标准时，计算新的标准值。

进一步地，所述计算新的标准值包括：

计算初始标准值，计算各次计算中STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的系数；

依据前述初始标准值与波动范围的系数而计算新的标准值，其中所述新的标准值为所述初始标准值与所述波动范围的系数。

进一步地，利用所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据波动范围更新的步骤包括：

计算各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围；

将所述各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围及波动范围差异的算法作为所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围；

进一步地，在将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整分别计算到各风力发电机组单元数据控制平台的步骤之前，计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中所包括的各风力发电机组单元异常数据的相应波动范围与初始信息，所述初始信息为相应风力发电机组单元异常数据的预定出现频率；

在进行了设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算后，计算各风力发电机组单元异常数据的相应再次信息，所述再次信息为在所述设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算中相应风力发电机组单元异常数据的出现概率；

利用所述波动范围、初始信息与所述再次信息，计算该风力发电机组单元异常数据的新波动范围；

其中所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整包括所述各风力发电机组单元异常数据，所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围利用各风力发电机组单元异常数据的波动范围而计算。

进一步地，雷达的激光器工作方式为外部触发，利用STM32发出特定的指令控制雷达的启停，通过上位机编程，调整触发信号，按照设定的时序控制实现雷达的启停；

调整相应的参数值，调节信号的周期及占空比参数。

进一步地，雷达工作状态是相互独立的、依次进行的、互不干扰的。

进一步地，STM32控制器和存储器通过CAN总线完成通信；

STM32控制器用于调用存储器中的程序指令，以执行控制雷达系统时序的方法。

有益效果

本发明提出的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围并与设置的标准值相比较，从而通过对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的管理来实现对STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的管理，相比于既有的随机计算所带来的预测麻烦、准确度较低的问题，本发明各实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法可以通过对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的管理而实现对计算管理难度、可操作性以及STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的横向差异的管理，提升风力发电机组单元数据控制平台的使用性，提高计算的准确性和对风力发电机组数据的波动范围控制。

附图说明

图1为本发明的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法的第一流程图；

图2为本发明的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法的第二流程图。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合,下面结合附图和有具体实施例对本申请作进一步详细说明。

如图1所示，其为本发明一种实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法的流程。

步骤S1：获取风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离，通过上位机编写程序指令，写入由STM32为核心的控制系统，使得控制器发出一个具有特定时序的脉冲触发信号作为激光雷达的控制信号，同时STM32也控制雷达的启停，以此控制雷达的工作状态，完成雷达采样。对于具有特定内容的计算管理而言，所述风力发电机组运转功率数据优选地为利用该计算管理内容而计算的对于计算管理具有最大影响力的因素。通常地，获得所述风力发电机组运转功率数据应当有利于完成依据计算管理内容而设定的风力发电机组单元异常数据。风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离可以包括：风力发电机组运转功率数据的时间、地点、大小等。

步骤S2：在STM32输出第一触发脉冲信号后，雷达系统进行初始化设置，雷达开始机械扫描工作，利用所述风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整，所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整包括了风力发电机组运转功率数据。

具体地，在所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中，应当包括具有所风力发电机组运转功率数据。STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整应当包括利用计算管理内容而计算的待计算到各个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整，其中所述风力发电机组运转功率数据包括在待计算到一个或多个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中。示例地，风力发电机组运转功率数据应当在使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整时使用并包括在所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中。

步骤S3：每检测到第一触发信号的一个上升沿，则将接收到的信号进行处理，形成采样样本，并对样本数据进行保存，利用所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据波动范围更新，计算各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围。

具体地，可以利用所述待计算到各个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整，而计算所述待计算到风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围。可以理解的是，利用随机计算方式所产生的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整，在难度、可操作性等方面的差别也是随机的，从而在同一计算管理同一时段中可能出现超出预期的不平均，而这种超出预期的不平均，也是现有的随机计算原则影响用户预测麻烦和粘性的重要原因之一。利用本发明的一种实施方式，计算各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围，是作为管理现有的随机计算原则的重要手段。

步骤S4：在雷达机械扫描工作结束后，停止对样本进行数据采集，计算所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围是否大于设置的标准值。

利用本发明的一种实施方式，可以基于步骤S3所计算的各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围而计算该波动范围。当然，利用其他可行的实施方式，也可以通过对于所有所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整进行设置的运算，从而计算所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围，在此情况下，亦可不进行步骤S3的对于各个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整波动范围的计算。

在本实施方式中，该波动范围体现STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整所体现的计算管理内容的难度、可操作性，以及所述各个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整之间的差异。通过该波动范围，可以得到各个风力发电机组单元数据控制平台所被计算的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的难度、可操作性的差别，进而可以区别于现有的随机计算原则中所体现的不在预期之中的难度、可操作性以及差异性。

步骤S5：当计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围大于设置的标准值时，将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整分别计算到各风力发电机组单元数据控制平台。

具体地，该设置的标准值可以是利用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中所包含的各种计算管理元素、利用各个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整之间所要的差别而设置的。在本实施方式中，当STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围不大于设置的标准值时，表明总体计算管理的难度、可操作性以及各个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整之间的差别超出了预期，则需要重新进行步骤S1至步骤S4所述的计算风力发电机组运转功率数据、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整、计算波动范围的过程，直至STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围符合预期的难度、操作性和差异性期待，即标准值大于设置的标准值。

步骤S6：当计算所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围不大于设置的标准值时，重新进行所述风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离计算、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整以及计算波动范围，在检测到雷达停止工作后，STM32发出第二触发脉冲信号，重复上述步骤。

在本实施方式中，STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围反映的是待计算到各个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整总体难度、操作性以及个体之间的差别，若波动范围大于设置的标准值，表明各个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的总体难度、操作性以及个体之间的差别符合所需要的预期，各个风力发电机组单元数据控制平台可以利用该STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整开始进行计算管理。

在可选的实施方式中，可以在步骤S3计算各个使用方的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整波动范围之前、或者在步骤S4计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围之前，即将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算到各个风力发电机组单元数据控制平台。从而，在计算了STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围不大于设置的标准值而需要重新进行风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离计算以及使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整时，需要从各个风力发电机组单元数据控制平台处删除或者撤回该计算的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整。

本发明另一实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法的流程，包括：

对控制信号进行规律输出，所述控制信号表明对STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整随机性的管理。

具体地，输出该控制信号表示的是本发明区别于现有的随机计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的信息，亦即在潜在风力发电机组单元数据控制平台意欲进入该计算管理内容之前，将会得到关于该计算管理内容区别于既有随机计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的方式的提示。

对控制信号反馈进行接收，并确定所述信号反馈是否表明接受所述对STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整随机性的管理。

具体地，在前述控制信号表明了该欲开始的计算管理内容区别于现有的随机计算计算管理内容的信息之后，潜在风力发电机组单元数据控制平台可以依据该控制信号而提供信号反馈，该信号反馈表明是否接受所述对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整随机性的管理。

若所述信号反馈表明了接受所述对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整随机性的管理，则继续进行其他步骤，使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整并依据管理的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整进行计算，以开始计算管理。

若信号反馈表明不接受所述对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整随机性的管理，则对于该潜在的计算管理用户不开放该计算管理内容，继续进行对控制信号进行规律输出、对控制信号反馈进行接收并确定的过程。

利用该实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，可以在计算管理开始之前充分保证使用计算管理的各方明了本发明一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法对既有的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的随机计算方法的管理，保障风力发电机组单元数据控制平台在参加之前的充分知情。在可选的实施方式中，该通知信息可以通过对话框、提示信息的方式发送到风力发电机组单元数据控制平台，也可以通过设置专用的计算管理区域的方式来体现，其中在该专用的所计算的计算管理区域中，信息输出可以体现为对于计算管理区域的标识、提示等方式；接收反馈信息可以体现为风力发电机组单元数据控制平台进入或不进入该专用的计算管理区域。

本发明另一种实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法的流程，包括：

在计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围是否大于设置的标准值之后，若计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围大于设置的标准值，确定在该标准值下将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算到各风力发电机组单元数据控制平台的次数是否已经达到设置的次数标准。

在该标准值下将STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算到各风力发电机组单元数据控制平台的次数尚未达到设置的次数标准，将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算到各个风力发电机组单元数据控制平台。

若所计算的次数已经达到设置的次数标准，则计算新的标准值，并随后进行将STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围与新的标准值进行比较。

通过该实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，可以实现对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的标准值的动态调整。可选地，由于本发明的实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法只在风力发电机组运转功率数据、波动范围的方面对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整进行管理，对于标准值的动态管理可以利用除了风力发电机组运转功率数据之外的其他STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整在随机计算和形成之中的随机性来进行STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的管理，体现对于随机性的进一步管理。

本发明另一实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法的流程，包括：

若待计算的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围不大于标准值而需要重新进行计算风力发电机组运转功率数据、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整以及计算波动范围的过程时，备份当前的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整及其对应的各方波动范围。

计算在当前波动范围与标准值的比较回合下，重复进行风力发电机组运转功率数据、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整以及计算波动范围的迭代次数是否达到设置的迭代最大值。

在此，当前波动范围与标准值的比较回合是指，自上一次进行STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算之后，利用进行的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围与标准值的比较。

具体地，在利用风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离而使用包括风力发电机组运转功率数据的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整之后，若波动范围不大于设置的标准值，则需要重新获取风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离，并进而重新计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整，以计算相应的波动范围。然而，有可能出现的情况是，连续经过数次重新计算风力发电机组运转功率数据、STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整之后，所得到的波动范围仍然不能大于设置的标准值，为节省重新计算风力发电机组运转功率数据、STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整所需要的时间，有必要对这种迭代次数进行限制。

若所述迭代次数未达到设置的迭代最大值，则继续进行计算风力发电机组运转功率数据、STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整及其波动范围、并且与设置的标准值进行比较的过程。

若计算在当前波动范围与标准值的比较回合下迭代次数已经达到设置的迭代最大值，则计算所备份的波动范围最大的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整作为待计算的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整，将该计算的待计算的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算到各风力发电机组单元数据控制平台，以开始计算管理。

利用本发明的该实施方式，为避免对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的管理过于冗长而影响用户体验，有必要对于重复使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的次数进行限制。若自上一次计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整到各个风力发电机组单元数据控制平台之后，利用已经进行了达到迭代最大值的次数的比较，则为了避免进一步计算风力发电机组运转功率数据、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的过程耗费的时间，需要将上一次计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整之后所使用的各次STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中具有最大的波动范围的一次STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整作为待计算的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整而利用计算给各个风力发电机组单元数据控制平台。

利用本发明的以上各实施方式，计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围并与设置的标准值相比较，从而通过对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的管理来实现对STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的管理，相比于既有的随机计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整所带来的预测麻烦、准确度较低的问题，本发明各实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法可以通过对于STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的管理而实现对计算管理难度、可操作性以及STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的横向差异的管理，提升风力发电机组单元数据控制平台的使用性，提高计算的准确性。

本发明另一实施方式的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的管理方法中，计算各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的流程。

计算风力发电机组运转功率数据的波动范围。

具体地，获取风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离，以及利用风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离而计算了包括风力发电机组运转功率数据的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整之后，拟计算至各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中可能包括或者不包括风力发电机组运转功率数据。从而，如果该风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中包括该风力发电机组运转功率数据，则计算该风力发电机组运转功率数据的波动范围，如果不包括该风力发电机组运转功率数据，则进入下一步骤以计算下一风力发电机组单元异常数据的波动范围。类似地，可以理解的是，计算其他风力发电机组单元异常数据的波动范围的过程中，也只在风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中具有该风力发电机组单元异常数据时才予以计算。

计算再次风力发电机组单元异常数据的波动范围。

如前所述，风力发电机组运转功率数据通常为对于总体计算管理进度及操作具有较大影响力的风力发电机组单元异常数据。进而，在风力发电机组运转功率数据之后，还可以顺序地计算影响力稍弱的再次风力发电机组单元异常数据的波动范围。

计算最终风力发电机组单元异常数据的波动范围。

通常而言，在拟计算到风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中，可以包括多种风力发电机组单元异常数据，可以依据各种类风力发电机组单元异常数据的影响力大小而依次计算各种风力发电机组单元异常数据的波动范围。

利用所计算的各风力发电机组单元异常数据的波动范围而计算风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围。

具体地，在计算了各种类风力发电机组单元异常数据的波动范围之后，可以依据设置的方式来计算该风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围。在一种可选的实施方式中，一个风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围可以是该STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中所包括的所有风力发电机组单元异常数据的波动范围之和，或者加权和。

以上仅示出了计算风力发电机组单元数据控制平台的三种风力发电机组单元异常数据的波动范围的过程，应当理解的是，对于一种计算管理内容而言，可能包括更多、更少的风力发电机组单元异常数据，在此情况下，可以类似地计算出各种风力发电机组单元异常数据的波动范围，并依据计算风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围。此外，计算各种风力发电机组单元异常数据的波动范围的过程也可以不是如上所述的依照风力发电机组单元异常数据的影响力的顺序，其他任意的顺序也是可行的。

进一步地，计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的过程，可以利用各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围来计算，亦可通过对于所有所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整进行设置的运算，从而计算所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围。作为一种可选的实施方式，STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围可以是各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围及波动范围差异的算法。

反映的是各风力发电机组单元数据控制平台拟计算的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整之间的差异性。

利用本发明进一步的可选的实施方式，每个种类的风力发电机组单元异常数据的波动范围并不是固定的，而是可以动态调整的。利用本发明一种实施方式的风力发电机组单元异常数据的波动范围进行动态调整的过程。应当理解的是，对于多种风力发电机组单元异常数据，可以分别适用该实施方式中的风力发电机组单元异常数据波动范围的动态调整，并且，其他可能的动态调整方式也是适用的。

计算风力发电机组单元异常数据的波动范围与初始信息。

具体地，风力发电机组单元异常数据的预定出现频率是计算的，以该预期出现的比例作为风力发电机组单元异常数据的初始信息。

在进行了设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算后，计算风力发电机组单元异常数据的再次信息。

可以理解的是，尽管如前所述，风力发电机组单元异常数据的预定出现频率是计算的，但在有限次的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整使用与计算中，风力发电机组单元异常数据的出现未必完全符合预定出现频率，在该设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算中，该风力发电机组单元异常数据的出现概率计算为风力发电机组单元异常数据的再次信息。

利用所述波动范围、初始信息与所述再次信息，计算风力发电机组单元异常数据的新波动范围。

从而，可以理解的是，当在该设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算中，如果风力发电机组单元异常数据的出现概率大于预期，则调低该风力发电机组单元异常数据的波动范围。

进一步地，若在计算管理进行过程中已经进行过风力发电机组单元异常数据的波动范围的动态调整，则将前一次设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算中风力发电机组单元异常数据的波动范围、出现概率作为新一次动态调整中风力发电机组单元异常数据的波动范围和出现的基准比例。亦即将前一次动态调整中的波动范围、再次信息作为后一次动态调整中的波动范围、初始信息。

通过本实施方式中对于风力发电机组单元异常数据的波动范围的动态调整，可以避免在实际的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算过程中因风力发电机组单元异常数据出现的随机性而影响可操作性，从而进一步实现对于随机性的优化与管理。

利用本发明进一步的可选的实施方式，利用本发明一种实施方式的标准值进行动态调整的过程。应当理解的是，其他可能的动态调整方式也是适用的。

计算初始标准值。

具体地，在计算管理开始之前，初始标准值是设置的默认初始值。

在进行了设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算后，计算各次计算中STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的系数。

具体地，在实际的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算过程中，实际上，符合大于标准值的条件的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的分布可能是不均匀的，取设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算中STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的系数，可以反映出在该设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算中的波动范围的计算状况。

依据前述初始标准值与波动范围的系数而计算新的标准值。

进一步地，若在计算管理进行过程中已经进行过标准值的动态调整，则将前一次设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算中所使用的标准值作为新一次动态调整中的初始标准值。通过动态调整参数，可以避免由于参数的设置过高或过低而影响到STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算的进程。

如图2所示，其为本发明一种实施方式的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法流程图。

S101：控制器输出第一脉冲触发信号后，雷达进行机械扫描；

在本步骤中，在进行初始化参数设置时，需要对多个参数进行设置，在完成初始化参数设置后，雷达系统进行机械扫描。

扫描速度单位为度/秒，单位为V。

出发角度间隔δθ指的是扫描过程中，每间隔δθ的角度输出一个触发脉冲，这些脉冲组成了第一触发脉冲信号，周期为T1＝δθ/V。

设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数，包括：参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号脉宽、长脉宽发射信号脉宽，长短脉宽发射信号间隔、信号贷款和波形编码格式；

其中，参差脉组数M的典型值为1、2、3；

脉组内脉冲数K的典型值为1-10之间的整数；

每一个参差脉组都有一个脉冲重复周期；即PRT1 ,...,PRTN，且PRT1＜ ...＜PRTN；

短脉宽发射信号的脉宽τ1，长脉宽发射信号的脉宽τ2，长短脉宽发射信号间隔Δ，且τ1<τ2。

设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数，包括：采样频率、短采样点数L1和长采样点数L2，且L1＜L2；

设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数，即对扫描伺服模块进行的初始化参数设置；设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数，即对雷达收发前端模块进行的初始化参数设置；设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数，即对数据采样与存储模块进行的初始化参数设置。

S102：在雷达系统进行机械扫描时，输出第一触发脉冲信号；

在本步骤中，根据上述步骤S101中的触发角度间隔δθ生成第一触发脉冲信号，并输出第一触发脉冲信号。

S103：每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿，则通过天线向外部发射N个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号；

S104：将接收的信号进行下变频处理，形成采样的样本；

在本步骤中，发射的信号被目标散射后，经过净空测量雷达天线接收散射的信号，进入雷达收发前端模块经过下变频后，变成中频信号并形成等待被采样的样本

S105：根据N个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号；

在本步骤中，进行M个脉冲周期的信号发射过程中，每个脉冲周期内，首先发射一个脉宽为τ1的短脉宽发射信号，然后间隔Δ时间后，再发射一个脉宽为τ2的长脉宽发射信号。其中，τ1＝1us，τ2＝2us，短脉宽发射信号和长脉宽发射信号的脉宽根据观测条件设置。

发射短脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ1的触发脉冲且宽度为δ1的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿(结束时间)对齐；

发射长脉宽发射信号时，则输出一个宽度为δ2的触发脉冲且宽度为δ2的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿(结束时间)对齐；

将间隔输出的宽度为δ1的触发脉冲和宽度为δ2的触发脉冲，确定为第二触发脉冲串信号，即输出的δ1 ,δ2 ,δ1 ,δ2…δ1 ,δ2的触发脉冲作为第二触发脉冲信号；其中，δ1＜δ2；M＝N*K，N为参差脉组数，表示参差脉组的个数；K为脉组内脉冲数，表示每个参差脉组内的脉冲数；每个脉冲的脉冲重复周期中包括：短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。

S106：根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存；

在本步骤中，每检测到第二触发脉冲信号中一个触发脉冲的上升沿后，以固定的时钟频率fclock对第二触发脉冲信号中的高电平进行时钟周期计数，直到检测到第二触发脉冲信号中的下降沿后停止计数，得到第二触发脉冲信号中高电平时钟周期计数值为Nclock，其中Nclock为正整数；

计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′，其中，τ′＝Nclock/fclock；并进行判断；

S107：在雷达系统进行机械扫描结束后，停止对所述样本进行数据采样。

雷达的激光器工作方式为外部触发，利用STM32发出特定的指令控制雷达的启停，通过上位机编程，调整触发信号，按照设定的时序控制实现雷达的启停；

调整相应的参数值，调节信号的周期及占空比参数。

雷达工作状态是相互独立的、依次进行的、互不干扰的。

STM32控制器和存储器通过CAN总线完成通信；

STM32控制器用于调用存储器中的程序指令，以执行控制雷达系统时序的方法。

从上述描述可知，本发明实施例提供的方法，可以实现非均匀的参差的脉冲重复周期信号发射接收和采样时的时序同步；为雷达提供高精度的同步信号，实现雷达系统的时序控制同，提高回波信噪比，从而提升探测能力；并且，时序同步通过触发脉冲的检测和触发自动进行，对只需在工作初进行初始化参数设置即可，非常便捷。

在本发明描述中，需要说明的是，除非另有计算的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解的是,在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (9)

1.一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，其特征在于，包括：

步骤S1：获取风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离，通过上位机编写程序指令，写入由STM32为核心的控制系统，使得控制器发出一个具有特定时序的脉冲触发信号作为激光雷达的控制信号，同时STM32也控制雷达的启停，以此控制雷达的工作状态，完成雷达采样；

步骤S2：在STM32输出第一触发脉冲信号后，雷达系统进行初始化设置，雷达开始机械扫描工作，利用所述风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整，所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整包括了风力发电机组运转功率数据；

步骤S3：每检测到第一触发信号的一个上升沿，则将接收到的信号进行处理，形成采样样本，并对样本数据进行保存，利用所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据波动范围更新；

步骤S4：在雷达机械扫描工作结束后，停止对样本进行数据采集，计算所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围是否大于设置的标准值；

步骤S5：当计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围大于设置的标准值时，将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整分别计算到各风力发电机组单元数据控制平台；

步骤S6：当计算所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围不大于设置的标准值时，重新进行所述风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离计算、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整以及计算波动范围，在检测到雷达停止工作后，STM32发出第二触发脉冲信号，重复上述步骤。

2.如权利要求1所述的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，其特征在于，当计算所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围不大于设置的标准值时，进一步包括：

备份当前的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整及其对应的各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围、STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围；

计算在自上一次进行STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算之后，重复进行所述风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离计算、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整以及计算波动范围的迭代次数是否达到设置的迭代最大值；

当计算所述迭代次数已经达到设置的迭代最大值时，计算所备份的波动范围最大的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整作为待计算的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整；

当计算所述迭代次数未达到设置的迭代最大值时，重新进行所述获取风力发电机组中叶片的叶尖与叶尖高度处塔筒壁距离计算、使用STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整以及计算波动范围。

3.如权利要求1所述的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，其特征在于，在计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围大于设置的标准值后进一步包括：

确定在该标准值下将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整计算到各风力发电机组单元数据控制平台的次数是否已经达到设置的次数标准；

当所计算的次数已经达到设置的次数标准时，计算新的标准值。

4.如权利要求3所述一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，其特征在于，所述计算新的标准值包括：

计算初始标准值，计算各次计算中STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围的系数；

依据前述初始标准值与波动范围的系数而计算新的标准值，其中所述新的标准值为所述初始标准值与所述波动范围的系数。

5.如权利要求1所述的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，其特征在于，利用所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据波动范围更新的步骤包括：

计算各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围；

将所述各风力发电机组单元数据控制平台的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围及波动范围差异的算法作为所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围。

6.如权利要求1所述的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，其特征在于，

在将所使用的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整分别计算到各风力发电机组单元数据控制平台的步骤之前，计算STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整中所包括的各风力发电机组单元异常数据的相应波动范围与初始信息，所述初始信息为相应风力发电机组单元异常数据的预定出现频率；

在进行了设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算后，计算各风力发电机组单元异常数据的相应再次信息，所述再次信息为在所述设置次数的STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的计算中相应风力发电机组单元异常数据的出现概率；

利用所述波动范围、初始信息与所述再次信息，计算该风力发电机组单元异常数据的新波动范围；

其中所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整包括所述各风力发电机组单元异常数据，所述STM32控制器进行实时叶尖净空距离数据调整的波动范围利用各风力发电机组单元异常数据的波动范围而计算。

7.如权利要求1所述的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，其特征在于，

雷达的激光器工作方式为外部触发，利用STM32发出特定的指令控制雷达的启停，通过上位机编程，调整触发信号，按照设定的时序控制实现雷达的启停；

调整相应的参数值，调节信号的周期及占空比参数。

8.如权利要求1所述的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，其特征在于，雷达工作状态是相互独立的、依次进行的、互不干扰的。

9.如权利要求1所述的一种通过时序控制三通道雷达依次采样减少干扰的方法，其特征在于，

STM32控制器和存储器通过CAN总线完成通信；

STM32控制器用于调用存储器中的程序指令，以执行控制雷达系统时序的方法。

Images