一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法及裝置，解決了目前在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分運(yùn)算難以實(shí)現(xiàn)和難以運(yùn)用，多采用實(shí)際微分運(yùn)算，導(dǎo)致的實(shí)際微分運(yùn)算不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法包括：根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)；根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)；根據(jù)LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加，獲取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)。
【專利說(shuō)明】
一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法及 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著先進(jìn)控制理論的崛起，經(jīng)典控制理論和信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技 術(shù)的高度發(fā)展，為一些新技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用創(chuàng)造了良好的客觀條件。模型是現(xiàn)代先進(jìn)控制 理論應(yīng)用的重要前提和基礎(chǔ)，實(shí)際工程中，高階對(duì)象在工業(yè)系統(tǒng)中普遍存在，由于高階模型 難以建立和應(yīng)用，目前在模型降階方面的研究較多經(jīng)典控制理論仍然具有較大的發(fā)展空 間，在實(shí)際工業(yè)系統(tǒng)中，經(jīng)典的PID控制技術(shù)仍然在大量應(yīng)用。微分、實(shí)際微分、二階實(shí)際微 分等屬于一種信號(hào)超前處理方法，對(duì)提高傳統(tǒng)PID控制品質(zhì)具有顯著的作用。
[0003] 獲取過(guò)程對(duì)象的超前信號(hào)，對(duì)過(guò)程對(duì)象進(jìn)行降階處理，是提高經(jīng)典PID控制回路調(diào) 節(jié)品質(zhì)的有效途徑。從信號(hào)處理角度看，理想微分運(yùn)算可用于過(guò)程信號(hào)的降階處理。由于實(shí) 際過(guò)程信號(hào)中普遍存在噪聲干擾包括高頻干擾等，隨著干擾頻率的增加，理想微分運(yùn)算在 頻域的幅值增益將趨于無(wú)窮大，簡(jiǎn)單理解存在干擾放大效應(yīng)，這既是理想微分運(yùn)算存在的 致命缺陷。在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分運(yùn)算難以實(shí)現(xiàn)和難以運(yùn)用，多采用實(shí)際微分運(yùn)算， 但實(shí)際微分運(yùn)算不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理。
[0004] 然而，在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分運(yùn)算難以運(yùn)用，多采用實(shí)際微分運(yùn)算，導(dǎo)致了 實(shí)際微分運(yùn)算不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理的技術(shù)問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法及裝置，解決了目 前在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分運(yùn)算難以運(yùn)用，多采用實(shí)際微分運(yùn)算，導(dǎo)致的實(shí)際微分運(yùn)算 不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理的技術(shù)問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法，包括：
[0007] 根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程 信號(hào)；
[0008] 根據(jù)所述過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)；
[0009] 根據(jù)所述LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜 態(tài)增益，獲取所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；
[0010] 將所述階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與所述近似微分信號(hào)相加，獲取所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò) 程信號(hào)的降低1階信號(hào)。
[0011]優(yōu)選地，根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì) 的過(guò)程信號(hào)之前還包括：
[0012] 獲取所述過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)。
[0013] 優(yōu)選地，根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì) 的過(guò)程信號(hào)具體包括：
[0014] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)階數(shù)和所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)確定Laplace形式的所述過(guò)程對(duì)象傳遞函 數(shù)；
[0015] 根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程 信號(hào)。
[0016] 優(yōu)選地，根據(jù)所述過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)具體包括：
[0017] 根據(jù)LCR濾波表達(dá)式，確定所述LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式；
[0018] 根據(jù)所述過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)結(jié)合所述LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式計(jì) 算出所述LCR帶通濾波參數(shù)。
[0019] 優(yōu)選地，根據(jù)所述LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通 濾波器靜態(tài)增益，獲取所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)具體包括：
[0020] 對(duì)所述過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取所述過(guò)信號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)，所述LCR 帶通濾波信號(hào)包含所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；
[0021] 根據(jù)所述LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的所述LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取所述過(guò) 程信號(hào)的所述近似微分信號(hào)。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的裝置，包括：
[0023] 過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)單元，用于根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng) 的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)；
[0024] LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算單元，用于根據(jù)所述過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR 帶通濾波參數(shù)；
[0025] 近似微分信號(hào)獲取單元，用于根據(jù)所述LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào) 與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；
[0026] 近似降價(jià)信號(hào)獲取單元，用于將所述階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與所述近似微分信號(hào)相 加，獲取所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)。
[0027]優(yōu)選地，獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)的裝置還包括：
[0028] 預(yù)設(shè)數(shù)獲取單元，用于獲取所述過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)。
[0029] 優(yōu)選地，過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)單元具體包括：
[0030] 過(guò)程對(duì)象確定子單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)階數(shù)和所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)確定Laplace 形式的所述過(guò)程對(duì)象傳遞函數(shù)；
[0031] 過(guò)程信號(hào)獲取子單元，用于根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的 過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)。
[0032]優(yōu)選地，LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算單元具體包括：
[0033] LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式確定子單元，用于根據(jù)LCR濾波表達(dá)式，確定所述LCR 帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式；
[0034] LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)結(jié)合 所述LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式計(jì)算出所述LCR帶通濾波參數(shù)。
[0035] 優(yōu)選地，近似微分信號(hào)獲取單元具體包括：
[0036] LCR帶通濾波信號(hào)獲取子單元，用于對(duì)所述過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取所述 過(guò)信號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)，所述LCR帶通濾波信號(hào)包含所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；
[0037] 近似微分信號(hào)獲取子單元，用于根據(jù)所述LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的所述LCR帶 通濾波器靜態(tài)增益，獲取所述過(guò)程信號(hào)的所述近似微分信號(hào)。
[0038] 從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0039] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法及裝置，其中，獲 取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法包括:根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì) 應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào);根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)； 根據(jù)LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取 過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加，獲取對(duì)象階躍激 勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)。本實(shí)施例中，通過(guò)根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲 取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)，然后根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通 濾波參數(shù)，再根據(jù)LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜 態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)，最后將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加， 獲取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)，解決了目前在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分運(yùn)算 難以運(yùn)用，多采用實(shí)際微分運(yùn)算，導(dǎo)致的實(shí)際微分運(yùn)算不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理的技 術(shù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0041] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)的方法一個(gè)實(shí)施例 的流程示意圖；
[0042] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)的方法另一個(gè)實(shí)施 例的流程示意圖；
[0043] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)的裝置一個(gè)實(shí)施例 的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)的裝置另一個(gè)實(shí)施 例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖5為L(zhǎng)CR帶通濾波器電路示意圖；
[0046] 圖6為對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)和對(duì)象階躍激勵(lì)(過(guò)程信號(hào)）的近似微分信號(hào)的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果圖；
[0047] 圖7為所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)與所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào) 的實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果圖；
[0048] 圖8為對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)相對(duì)所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)具 有較大的超前圖；
[0049] 圖9為近似微分提取方法抗白噪聲干擾特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0050] 圖10為理想微分運(yùn)算抗白噪聲干擾特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法及裝置，解決了目 前在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分運(yùn)算難以運(yùn)用，多采用實(shí)際微分運(yùn)算，導(dǎo)致的實(shí)際微分運(yùn)算 不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理的技術(shù)問(wèn)題。
[0052]為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明 實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述 的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù) 的范圍。
[0053]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)的方法一個(gè) 實(shí)施例包括：
[0054] 101、根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的 過(guò)程信號(hào)；
[0055] 本實(shí)施例中，當(dāng)需要提取過(guò)程信號(hào)的微分信號(hào)時(shí)，首先需要根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù) 和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)。
[0056] 102、根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)；
[0057] 當(dāng)根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò) 程信號(hào)之后，需要根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)。
[0058] 103、根據(jù)LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜 態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；
[0059] 當(dāng)根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)之后，需要根據(jù)LCR帶通濾 波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近似 微分信號(hào)。
[0060] 104、將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加，獲取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的 降低1階信號(hào)。
[0061] 當(dāng)根據(jù)LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài) 增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)之后，需要將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相 加，獲取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)。
[0062] 本實(shí)施例中，通過(guò)根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象 階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)，然后根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)，再根據(jù) LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程 信號(hào)的近似微分信號(hào)，最后將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加，獲取對(duì)象階躍激 勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)，解決了目前在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分運(yùn)算難以運(yùn)用，多采 用實(shí)際微分運(yùn)算，導(dǎo)致的實(shí)際微分運(yùn)算不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理的技術(shù)問(wèn)題。
[0063] 上面是對(duì)獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)的方法的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述，下面將對(duì) 具體過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述，請(qǐng)參閱圖2,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分 信號(hào)的方法另一個(gè)實(shí)施例包括：
[0064] 201、獲取過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)；
[0065]本實(shí)施例中，當(dāng)需要提取過(guò)程信號(hào)的微分信號(hào)時(shí)，首先需要獲取過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè) 階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)。
[0066] 202、根據(jù)預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)確定Laplace形式的過(guò)程對(duì)象傳遞函數(shù)；
[0067] 當(dāng)獲取過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)之后，需要根據(jù)預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性 常數(shù)確定Lap lace形式的過(guò)程對(duì)象傳遞函數(shù)。
[0068] 203、根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的 過(guò)程信號(hào)；
[0069] 當(dāng)根據(jù)預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)確定Laplace形式的過(guò)程對(duì)象傳遞函數(shù)之后，需 要根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)。
[0070] 204、根據(jù)LCR濾波表達(dá)式，確定LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式；
[0071] 當(dāng)根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò) 程信號(hào)之后，需要根據(jù)LCR濾波表達(dá)式，確定LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式。
[0072] 205、根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)結(jié)合LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式計(jì)算出LCR 帶通濾波參數(shù)；
[0073]當(dāng)根據(jù)LCR濾波表達(dá)式，確定LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式之后，需要根據(jù)過(guò)程對(duì) 象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)結(jié)合LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式計(jì)算出LCR帶通濾波參數(shù)。
[0074] 206、對(duì)過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取過(guò)信號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)；
[0075]當(dāng)根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)結(jié)合LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式計(jì)算出LCR帶 通濾波參數(shù)之后，需要對(duì)過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取過(guò)信號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)，LCR 帶通濾波信號(hào)包含過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)。
[0076] 207、根據(jù)LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的 近似微分信號(hào)；
[0077]當(dāng)對(duì)過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取過(guò)信號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)之后，需要根據(jù) LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)。 [0078] 208、將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加，獲取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的 降低1階信號(hào)；
[0079] 當(dāng)根據(jù)LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近 似微分信號(hào)之后，需要將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加，獲取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò) 程信號(hào)的降低1階信號(hào)。
[0080] 209、將近似微分信號(hào)提取過(guò)程與理想微分運(yùn)算進(jìn)行對(duì)比。
[0081] 為了說(shuō)明本發(fā)明的近似微分信號(hào)提取方法的優(yōu)越性，需要將近似微分信號(hào)提取過(guò) 程與理想微分運(yùn)算進(jìn)行對(duì)比。
[0082] 下面以一具體應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)圖2進(jìn)行詳細(xì)的描述，如圖5至圖7所示：
[0083] 過(guò)程對(duì)象為預(yù)設(shè)階數(shù)n和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)Ta的等容慣性環(huán)節(jié)；
[0084] 獲取所述過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)n和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)T。；
[0085] 獲取過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)；
[0086] 根據(jù)所述對(duì)象的慣性常數(shù)設(shè)置預(yù)設(shè)數(shù)的LCR帶通濾波參數(shù)；
[0087] 對(duì)所述過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取所述過(guò)信號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)；
[0088] 所述LCR帶通濾波信號(hào)為包含述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；
[0089] 獲取所述LCR帶通濾器靜態(tài)增益，將所述LCR帶通濾波信號(hào)除以所述LCR帶通濾器 靜態(tài)增益，獲取所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；
[0090] 將所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)與所述近似微分信號(hào)相加，獲取所述對(duì)象階躍激勵(lì) 過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)；
[0091 ]將本發(fā)明的近似微分信號(hào)提取方法與理想微分運(yùn)算進(jìn)行對(duì)比，以說(shuō)明本發(fā)明的近 似微分信號(hào)提取方法的優(yōu)越性.
[0092] S101、過(guò)程對(duì)象為預(yù)設(shè)階數(shù)n和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)T。的等容慣性環(huán)節(jié)：
[0093] 所述過(guò)程對(duì)象表達(dá)為式（1):
[0095] 式中，Wn(s)為L(zhǎng)aplace形式的過(guò)程對(duì)象傳遞函數(shù)，n為預(yù)設(shè)階數(shù)、單位無(wú)量綱，Ta為 慣性常數(shù)、單位 8。1代表對(duì)象的靜態(tài)增益為1。
[0096] 解釋:一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)并不關(guān)心對(duì)象的靜態(tài)增益，將對(duì)象的靜 態(tài)增益進(jìn)行歸一化處理。
[0097] S102、獲取所述過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)n和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)T。：
[0098] 可以采用基于時(shí)域的過(guò)程模型辨識(shí)法、基于頻域的過(guò)程模型辨識(shí)法、基于最小等 乘二的過(guò)程模型辨識(shí)法、基于為隨機(jī)激勵(lì)的過(guò)程模型辨識(shí)法等獲取過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)n 和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)Ta。
[0099] 在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)階數(shù)n = 4,慣性常數(shù)Ta=100s。
[0100] S103、獲取過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)，所述過(guò)程對(duì)象為預(yù)設(shè)階數(shù)n的等容慣性 環(huán)節(jié)：
[0101] 在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)階數(shù)n = 4,慣性常數(shù)Ta=100s。
[0102] 所述過(guò)程對(duì)象表達(dá)為式(2):
[0104] 式中，W4(s)為L(zhǎng)aplace形式的過(guò)程對(duì)象傳遞函數(shù);4為預(yù)設(shè)階數(shù)，單位無(wú)量綱;Ta為 對(duì)象慣性常數(shù)，單位s。
[0105] 所述過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)表達(dá)為式(3):
[0107]式中，Y4(t)為所述過(guò)程對(duì)象單位階躍激勵(lì)下的過(guò)程信號(hào)，Ydl(t)、Yd 2(t)、Yd3(t)、 Yd4(t)為所述過(guò)程信號(hào)中的1階、2階、3階、4階微分信號(hào)成分。
[0108] S104、根據(jù)所述對(duì)象的慣性常數(shù)設(shè)置預(yù)設(shè)數(shù)的LCR帶通濾波參數(shù)：
[0109]所述LCR濾波表達(dá)為式(4):
[0111 ] 式中，Wlcr (s)、Ylcr (s)、X (s)為L(zhǎng)ap lace形式的LCR帶通濾波器傳遞函數(shù)、輸出信號(hào)、 輸入信號(hào)，R表不為電阻，單位Q ;Ti表不為積分常數(shù)，單位s;Td表不為微分常數(shù)，單位s;令Ti =!^ = !'〇，并且令1?^0，表達(dá)為式(5):
[0113] 式中，R表述為L(zhǎng)CR帶通濾波器電阻，單位Q ;T。為所述LCR帶通濾波參數(shù)，單位s; ?。 表述為中心頻率，單位rad/s。
[0114] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述LCR帶通濾波參數(shù)為所述慣性常數(shù)的0.1倍，表達(dá)為式(6):
[0116] 式中，T。為所述LCR帶通濾波參數(shù)，單位s; Ta為所述慣性常數(shù)，單位s。
[0117] S105、對(duì)所述過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取所述過(guò)信號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)：
[0118] 對(duì)所述過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，表達(dá)為式(7):
[0120] 式中，Y4-LCR(t)為所述對(duì)象激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)，包含微分信號(hào)Y dl (t)、Yd2(t)、Yd3(t) ? ? ?、Yd4(t)的成分和穩(wěn)態(tài)正弦成分，G(〇。)為1階對(duì)象在中心步頁(yè)率〇0 的頻域幅值增益、單位無(wú)量綱，為1階對(duì)象在中心頻率w。的頻域移相、單位rad。
[0121] S106、所述LCR帶通濾波信號(hào)包含所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)：
[0122] 在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)階數(shù)n = 4,慣性常數(shù)Ta=100s，LCR帶通濾波器電阻R取 0.0001 Q，LCR帶通濾波參數(shù)T。取0. lTa= 10s，計(jì)算得到LCR帶通濾波信號(hào)中各種成分的相對(duì) 比例，如下表所示：
[0124] 表中可見(jiàn)，所述LCR帶通濾波信號(hào)的成分以4階微分信號(hào)Yd4(t)為主，則所述LCR帶 通濾波信號(hào)可簡(jiǎn)化為式(8):
[0125] Y4-LCR(t)~RG(?〇)Yd4(t) (8)
[0126] 式中，G( ?。)為一階對(duì)象在中心頻率《。的幅值增益、單位無(wú)量綱，RG( ?。)為L(zhǎng)CR帶 通濾器靜態(tài)增益，單位Q ; Y4-LeR( t)為所述LCR帶通頻濾信號(hào)，近似為L(zhǎng)CR帶通濾波靜態(tài)增益 RG( 〇。)乘4階微分信號(hào)Yd4(t)。
[0127] 說(shuō)明，實(shí)際LCR帶通濾波器電阻R趨于0時(shí)，穩(wěn)態(tài)正弦分量幅值不隨過(guò)程時(shí)間衰減。 實(shí)際LCR帶通濾波器電阻R不可能趨于0,但可以取有限（正實(shí)數(shù))小值，可認(rèn)為穩(wěn)態(tài)正弦分量 幅值在有限的過(guò)程時(shí)間內(nèi)不衰減。
[0128] S107、獲取所述LCR帶通濾器靜態(tài)增益，將所述LCR帶通濾波信號(hào)除以所述LCR帶通 濾器靜態(tài)增益，獲取所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)：
[0129] 獲取LCR帶通濾器靜態(tài)增益，表達(dá)為式(9):
[0131] 式中，Glcr為L(zhǎng)CR帶通濾器靜態(tài)增益、單位Q，G( ?。)為一階對(duì)象在中心頻率的幅 值增益、單位無(wú)量綱。
[0132] 所述LCR帶通濾波信號(hào)Y4-ieR(t)除以LCR帶通濾波器靜態(tài)增益Gkr，獲取所述對(duì)象階 躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)，表達(dá)為式(1 〇):
[0134] 式中，Y4-LCR-D(t)為L(zhǎng)CR帶通濾波器獲取的對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的近似微分信 號(hào)，近似為4階微分信號(hào)Yd4(t)。
[0135] S108、將所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)與所述近似微分信號(hào)相加，獲取所述對(duì)象階 躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)：
[0136] 將所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)與所述近似微分信號(hào)相加，表達(dá)為式(11):
[0137] Y4-l(t)=Y4(t)+Y4-LCR-D(t)~l-Ydl(t)-Yd2(t)_Yd3(t) (11)
[0138] 式中，YwU)為所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)，消除了所述對(duì)象階躍 激勵(lì)過(guò)程信號(hào)Y4(t)中的4階微分信號(hào)Yd4(t)成分。
[0139] S109、將本發(fā)明的近似微分信號(hào)提取方法與理想微分運(yùn)算進(jìn)行對(duì)比，以說(shuō)明本發(fā) 明的近似微分信號(hào)提取方法的優(yōu)越性：
[0140] 在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)階數(shù)n = 4,慣性常數(shù)Ta=100s，LCR帶通濾波器電阻R取0.25 Q，LCR帶通濾波參數(shù)T。取0.1Ta=10s。
[0141]對(duì)該實(shí)施例的對(duì)象單位階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)Y4(t)進(jìn)行理想微分運(yùn)算，獲得理想微 分信號(hào)，表達(dá)為式(11):
[0143] 式中，Td為微分常數(shù)、單位s，在微分常數(shù)Td等于所述慣性常數(shù)Ta時(shí)，對(duì)象單位階躍 激勵(lì)過(guò)程信號(hào)Y 4(t)的理想微分運(yùn)算信號(hào)Y4-d(t)、為4階微分信號(hào)Yd4(t)。
[0144] 理想微分運(yùn)算在頻域幅值增益，表達(dá)為式(12):
[0145] Gd(?)=Td? (12)
[0146] 式中，Gd(co)為理想微分運(yùn)算在頻域的幅值增益，單位無(wú)量綱。隨著頻率《的增 加，增益Gd(co)將趨于無(wú)窮大。
[0147] 相比較，LCR帶通濾頻域幅值增益表達(dá)為式(13):
[0149] 式中，Glcr( ? )為L(zhǎng)CR帶通濾波器在頻域的幅值增益，單位無(wú)量綱。隨著頻率《的增 加，增益GLeR( co )將趨于零，這既是近似微分信號(hào)提取方法與理想微分運(yùn)算(包括實(shí)際微分 運(yùn)算)的本質(zhì)區(qū)別所在。
[0150] LCR帶通濾波器，圖5所示，在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)階數(shù)n等于4,慣性常數(shù)Ta等于 100s，LCR帶通濾波器電阻R取0.25 Q，LCR帶通濾波參數(shù)T。取0. lTa= 10s，實(shí)驗(yàn)得到對(duì)象階躍 激勵(lì)過(guò)程信號(hào)和對(duì)象階躍激勵(lì)(過(guò)程信號(hào)）的近似微分信號(hào)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、如圖6所示，所述對(duì) 象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)與所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果如圖7 所示。
[0151] 圖7所示，可認(rèn)為近似微分信號(hào)與理想微分信號(hào)基本相同。
[0152] 對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)與所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比 結(jié)果為圖8所示，所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)相對(duì)所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信 號(hào)具有較大的超前。
[0153] 在相同的實(shí)施例中，進(jìn)行白噪聲加擾實(shí)驗(yàn)，在白噪聲相對(duì)均值0.01，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié) 果:近似微分提取方法抗白噪聲干擾特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果、圖9所示，近似微分信號(hào)提取方法具有 良好的抗白噪聲干擾特性，理想微分運(yùn)算抗白噪聲干擾特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果、圖10所示，理想微分 運(yùn)算的抗白噪聲干擾特性很差。
[0154] 本實(shí)施例中，通過(guò)根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象 階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)，然后根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)，再根據(jù) LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程 信號(hào)的近似微分信號(hào)，最后將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加，獲取對(duì)象階躍激 勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)，解決了目前在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分運(yùn)算難以運(yùn)用，多采 用實(shí)際微分運(yùn)算，導(dǎo)致的實(shí)際微分運(yùn)算不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理的技術(shù)問(wèn)題。
[0155] 進(jìn)一步地，對(duì)象階躍激勵(lì)響應(yīng)與正弦激勵(lì)響應(yīng)之間存在某種內(nèi)在的關(guān)聯(lián)，在較高 的正弦激勵(lì)頻率下，可通過(guò)對(duì)象正弦激勵(lì)響應(yīng)獲取對(duì)象階躍激勵(lì)響應(yīng)的暫態(tài)分量，一種點(diǎn) 頻濾波器能夠?qū)?duì)象階躍激勵(lì)轉(zhuǎn)換為正弦激勵(lì)的效果，客觀上實(shí)現(xiàn)了階躍激勵(lì)響應(yīng)暫態(tài)分 量的提取，進(jìn)而推導(dǎo)了一種主要由LCR濾波器為基礎(chǔ)的新型過(guò)程對(duì)象或過(guò)程信號(hào)降階方法， 信號(hào)降階機(jī)理與比例微分降階方法完全不同，具有良好的抗噪聲干擾特性，能夠?qū)崿F(xiàn)較高 階數(shù)的信號(hào)降階處理。文中方法完善了信號(hào)分析和處理方法，具有良好的理論意義和實(shí)際 應(yīng)用價(jià)值。數(shù)學(xué)分析、仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)果，驗(yàn)證了新方法的正確性和有效性。
[0156] 請(qǐng)參閱圖3,本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)的裝置的 一個(gè)實(shí)施例包括：
[0157] 過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)單元301，用于根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取 對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)；
[0158] LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算單元302,用于根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通 濾波參數(shù)；
[0159] 近似微分信號(hào)獲取單元303,用于根據(jù)LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào) 與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)。
[0160]近似降價(jià)信號(hào)獲取單元304,用于將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加，獲 取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)。
[0161] 本實(shí)施例中，通過(guò)過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)單元301根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常 數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)，然后LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算單元302根據(jù) 過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)，近似微分信號(hào)獲取單元304再根據(jù)LCR帶 通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的 近似微分信號(hào)，最后近似降價(jià)信號(hào)獲取單元304將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相 加，獲取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)，解決了目前在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分 運(yùn)算難以運(yùn)用，多采用實(shí)際微分運(yùn)算，導(dǎo)致的實(shí)際微分運(yùn)算不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理 的技術(shù)問(wèn)題。
[0162] 上面是對(duì)獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)的裝置的各單元進(jìn)行詳細(xì)的描述，下面將 對(duì)子單元進(jìn)行詳細(xì)的描述，請(qǐng)參閱圖4,本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似微 分信號(hào)的裝置的另一個(gè)實(shí)施例包括：
[0163] 預(yù)設(shè)數(shù)獲取單元401，用于獲取過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)。
[0164] 過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)單元402,用于根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取 對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)；
[0165] 過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)單元402具體包括：
[0166] 過(guò)程對(duì)象確定子單元4021，用于根據(jù)預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)確定Laplace形式 的過(guò)程對(duì)象傳遞函數(shù)；
[0167] 過(guò)程信號(hào)獲取子單元4022,用于根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì) 應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)。
[0168] LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算單元403,用于根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通 濾波參數(shù)；
[0169] LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算單元403具體包括：
[0170] LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式確定子單元4031，用于根據(jù)LCR濾波表達(dá)式，確定LCR 帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式；
[0171] LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算子單元4032,用于根據(jù)過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)結(jié)合LCR帶 通濾波參數(shù)的計(jì)算方式計(jì)算出LCR帶通濾波參數(shù)。
[0172] 近似微分信號(hào)獲取單元404,用于根據(jù)LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào) 與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)。
[0173] 近似微分信號(hào)獲取單元404具體包括：
[0174] LCR帶通濾波信號(hào)獲取子單元4041，用于對(duì)過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取過(guò)信 號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)，LCR帶通濾波信號(hào)包含過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)；
[0175] 近似微分信號(hào)獲取子單元4042,用于根據(jù)LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾 波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)。
[0176] 近似降價(jià)信號(hào)獲取單元405,用于將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相加，獲 取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)。
[0177] 本實(shí)施例中，通過(guò)過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)單元402根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常 數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)，然后LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算單元403根據(jù) 過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)，近似微分信號(hào)獲取單元404再根據(jù)LCR帶 通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取過(guò)程信號(hào)的 近似微分信號(hào)，最后近似降價(jià)信號(hào)獲取單元405將階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與近似微分信號(hào)相 加，獲取對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)，解決了目前在實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)中，理想微分 運(yùn)算難以運(yùn)用，多采用實(shí)際微分運(yùn)算，導(dǎo)致的實(shí)際微分運(yùn)算不能用于過(guò)程信號(hào)的降階處理 的技術(shù)問(wèn)題。
[0178] 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)， 裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。
[0179] 在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以 通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的 劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件 可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或 討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦 合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。
[0180]所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯 示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè) 網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目 的。
[0181] 另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以 是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單 元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
[0182] 所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用 時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上 或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式 體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī) 設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全 部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器（ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程 序代碼的介質(zhì)。
[0183]以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前 述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前 述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些 修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法，其特征在于，包括： 根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)； 根據(jù)所述過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)； 根據(jù)所述LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增 益，獲取所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)； 將所述階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與所述近似微分信號(hào)相加，獲取所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信 號(hào)的降低1階信號(hào)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法，其特征在于，根據(jù)獲取 的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)之前還包括： 獲取所述過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法，其特征在于，根據(jù)獲取 的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)具體包括： 根據(jù)所述預(yù)設(shè)階數(shù)和所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)確定Laplace形式的所述過(guò)程對(duì)象傳遞函數(shù)； 根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法，其特征在于，根據(jù)所述 過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通濾波參數(shù)具體包括： 根據(jù)LCR濾波表達(dá)式，確定所述LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式； 根據(jù)所述過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)結(jié)合所述LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式計(jì)算出 所述LCR帶通濾波參數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的方法，其特征在于，根據(jù)所述 LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取所述 過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)具體包括： 對(duì)所述過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取所述過(guò)信號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)，所述LCR帶通 濾波信號(hào)包含所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)； 根據(jù)所述LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的所述LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取所述過(guò)程信 號(hào)的所述近似微分信號(hào)。6. -種獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的裝置，其特征在于，包括： 過(guò)程對(duì)象階躍激勵(lì)單元，用于根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò) 程對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)； LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算單元，用于根據(jù)所述過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算LCR帶通 濾波參數(shù)； 近似微分信號(hào)獲取單元，用于根據(jù)所述LCR帶通濾波參數(shù)對(duì)應(yīng)的LCR帶通濾波信號(hào)與獲 取到的LCR帶通濾波器靜態(tài)增益，獲取所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)； 近似降價(jià)信號(hào)獲取單元，用于將所述階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)與所述近似微分信號(hào)相加， 獲取所述對(duì)象階躍激勵(lì)過(guò)程信號(hào)的降低1階信號(hào)。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的裝置，其特征在于，獲取過(guò)程 信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的裝置還包括： 預(yù)設(shè)數(shù)獲取單元，用于獲取所述過(guò)程對(duì)象的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的裝置，其特征在于，過(guò)程對(duì)象 階躍激勵(lì)單元具體包括： 過(guò)程對(duì)象確定子單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)階數(shù)和所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)確定Laplace形式 的所述過(guò)程對(duì)象傳遞函數(shù)； 過(guò)程信號(hào)獲取子單元，用于根據(jù)獲取的預(yù)設(shè)階數(shù)和預(yù)設(shè)慣性常數(shù)計(jì)算獲取對(duì)應(yīng)的過(guò)程 對(duì)象階躍激勵(lì)的過(guò)程信號(hào)。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的裝置，其特征在于，LCR帶通 濾波參數(shù)計(jì)算單元具體包括： LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式確定子單元，用于根據(jù)LCR濾波表達(dá)式，確定所述LCR帶通 濾波參數(shù)的計(jì)算方式； LCR帶通濾波參數(shù)計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述過(guò)程對(duì)象的所述預(yù)設(shè)慣性常數(shù)結(jié)合所述 LCR帶通濾波參數(shù)的計(jì)算方式計(jì)算出所述LCR帶通濾波參數(shù)。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的獲取過(guò)程信號(hào)的近似降價(jià)信號(hào)的裝置，其特征在于，近似微 分信號(hào)獲取單元具體包括： LCR帶通濾波信號(hào)獲取子單元，用于對(duì)所述過(guò)程信號(hào)進(jìn)行LCR帶通濾波，獲取所述過(guò)信 號(hào)的LCR帶通濾波信號(hào)，所述LCR帶通濾波信號(hào)包含所述過(guò)程信號(hào)的近似微分信號(hào)； 近似微分信號(hào)獲取子單元，用于根據(jù)所述LCR帶通濾波信號(hào)與獲取到的所述LCR帶通濾 波器靜態(tài)增益，獲取所述過(guò)程信號(hào)的所述近似微分信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G05B11/42GK105929684SQ201610475189
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】李軍, 孫立
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院