一種基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，包括：通過初級(jí)傳感器采集電力變壓器噪聲源產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，作為控制系統(tǒng)的參考信號(hào)；通過誤差傳感器采集降噪信號(hào)與噪聲信號(hào)疊加產(chǎn)生的誤差信號(hào)；控制系統(tǒng)根據(jù)誤差信號(hào)，通過自適應(yīng)建模器為次級(jí)聲通道建立次級(jí)聲通道模型，模擬次級(jí)降噪聲源所產(chǎn)生的降噪聲信號(hào)在空間中傳播，獲取模擬次級(jí)聲源聲信號(hào)；控制系統(tǒng)根據(jù)誤差信號(hào)，通過自適應(yīng)逆建模器對(duì)次級(jí)聲通道逆建模，在控制系統(tǒng)中與次級(jí)聲通道模型串聯(lián)；計(jì)算出與參考信號(hào)幅值相等的聲信號(hào)并進(jìn)行反相處理，獲得控制次級(jí)降噪聲源的控制信號(hào)；根據(jù)控制信號(hào)輸出降噪聲信號(hào)。本發(fā)明提供的方法能有效控制電力變壓器低頻噪聲。
【專利說明】一種基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力變壓器的噪聲抑制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于城市用電量的不斷增長(zhǎng)，用電負(fù)荷密度越來越高，以及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，越來越多的電力變壓器(特別是變電所、變電站)深入負(fù)荷(城市)中心，且建于商業(yè)區(qū)和居民區(qū)內(nèi)，因此電力變壓器的噪聲就是不得不考慮的問題，在眾多的電力變壓器中，又以電力變壓器的噪聲問題最為突出。電力變壓器(包括電力變壓器)的噪聲不但污染環(huán)境，危害人類身體健康，并且隨著公眾環(huán)境意識(shí)的提高和環(huán)保部門對(duì)各類噪聲的限制，電力變壓器的噪聲問題已經(jīng)帶來了很多社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益的損失。
[0003]目前，對(duì)于電力變壓器的噪聲控制處理技術(shù)主要可以分為無源控制技術(shù)和有源控制技術(shù)。其中，無源控制技術(shù)適合于電力變壓器中高頻噪聲的控制。而低頻噪聲(1000Hz以下的噪聲)具有穿透力強(qiáng)、傳播距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，無源控制技術(shù)對(duì)低頻噪聲控制效果并不理想。同時(shí)，采用無源控制技術(shù)還存增加電力變壓器體積，導(dǎo)致電力變壓器散熱困難等問題。
[0004]綜上，只采取無源控制技術(shù)去抑制電力變壓器的噪聲是不現(xiàn)實(shí)的，特別是對(duì)于電力變壓器的這類噪聲主要成分為低頻噪聲的電力變壓器。因此，針對(duì)低頻噪聲進(jìn)行控制的有源控制技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。有源控制技術(shù)的基本思想是利用聲的干涉原理，通過次級(jí)聲源發(fā)出與噪聲源噪聲信號(hào)幅值相同，相位相反的聲信號(hào)，在噪聲控制區(qū)域與噪聲源聲信號(hào)進(jìn)行抵消，從而在靜音區(qū)達(dá)到降噪效果。
[0005]目前被采用的有源控制技術(shù)主要可分為前饋控制系統(tǒng)與反饋控制系統(tǒng)。其中反饋結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)因其控制系結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、對(duì)控制參數(shù)要求較高且系統(tǒng)穩(wěn)定性不好，在實(shí)際工程中應(yīng)用并不廣泛，相應(yīng)地基于這種結(jié)構(gòu)的控制短發(fā)開發(fā)并不成熟。本控制方法是在前饋控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上引入逆控制思想，從控制原理上避免了反饋控制系統(tǒng)中在輸出端進(jìn)行全反饋可能引入擾動(dòng)造成控制系統(tǒng)失穩(wěn)問題，并設(shè)計(jì)了一個(gè)具有較好穩(wěn)定性、快速性與靈敏性同時(shí)具有獨(dú)立消除擾動(dòng)信號(hào)干擾功能的自適應(yīng)噪聲有源控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能有效控制電力變壓器低頻噪聲的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，特別適用于抑制電力變壓器的這類噪聲主要成分為低頻噪聲的電力變壓器噪聲。
[0007]本發(fā)明提供的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，采用基于逆控制結(jié)構(gòu)(逆控制，Adaptive Inverse Control,是一種基于過程數(shù)學(xué)模型進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)的控制策略)的控制系統(tǒng)，利用被控對(duì)象的逆作為串聯(lián)控制器對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性作開環(huán)控制，從而避免了因反饋而引起的不穩(wěn)定問題。同時(shí)本發(fā)明提供的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法在控制系統(tǒng)中弓I入自適應(yīng)對(duì)象擾動(dòng)消除器，該擾動(dòng)消除器能有效消除次級(jí)傳感器在進(jìn)行誤差信號(hào)拾取時(shí)可能受到的其他噪聲源干擾信號(hào)，最大程度上保證控制系統(tǒng)的魯棒性(魯棒是Robust的音譯，所謂“魯棒性”，是指控制系統(tǒng)在一定的參數(shù)攝動(dòng)下，維持某些性能的特性)與準(zhǔn)確性。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，包括:
[0009]通過在電力變壓器周邊布放初級(jí)傳感器采集電力變壓器噪聲源所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，作為整個(gè)控制系統(tǒng)的參考信號(hào)；
[0010]通過布放在靜音區(qū)的誤差傳感器采集靜音區(qū)的次級(jí)降噪聲源產(chǎn)生的降噪信號(hào)與電力變壓器噪聲源所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)疊加產(chǎn)生的誤差信號(hào)；
[0011]對(duì)所述初級(jí)傳感器和誤差傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后為一組離散數(shù)組存放在控制系統(tǒng)中；
[0012]控制系統(tǒng)根據(jù)所述誤差信號(hào)，通過自適應(yīng)建模器為次級(jí)聲通道建立次級(jí)聲通道模型，并根據(jù)所述次級(jí)聲通道模型模擬所述次級(jí)降噪聲源所產(chǎn)生的降噪聲信號(hào)在空間中傳播的物理過程，獲取模擬次級(jí)聲源聲信號(hào)；
[0013]控制系統(tǒng)根據(jù)所述誤差信號(hào)，通過自適應(yīng)逆建模器對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行逆建模，在控制系統(tǒng)中與所述次級(jí)聲通道模型串聯(lián)從而抵消次級(jí)聲通道對(duì)控制算法的影響，使得次級(jí)降噪聲源與電力變壓器噪聲源保持高線性相關(guān)度；
[0014]對(duì)所述參考信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)濾波，計(jì)算出與所述參考信號(hào)幅值相等的聲信號(hào)并進(jìn)行反相處理，獲得控制所述次級(jí)降噪聲源的控制信號(hào)；
[0015]次級(jí)降噪聲源根據(jù)所述控制信號(hào)輸出降噪聲信號(hào)。
[0016]其中，所述通過布放在靜音區(qū)的誤差傳感器采集靜音區(qū)處噪聲源信號(hào)與降噪信號(hào)疊加產(chǎn)生的誤差信號(hào)之后，還包括:
[0017]根據(jù)所述誤差聲信號(hào)及其變化率對(duì)所述參考信號(hào)進(jìn)行濾波處理，消除干擾誤差以及次級(jí)聲通道模型失配。
[0018]其中，所述對(duì)所述初級(jí)傳感器和誤差傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后為一組離散數(shù)組存放在控制系統(tǒng)中包括:
[0019]對(duì)所述初級(jí)傳感器采集的參考信號(hào)和誤差傳感器采集的誤差信號(hào)進(jìn)行調(diào)理；
[0020]將兩組信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為一組離散數(shù)組存放在控制器系統(tǒng)中。
[0021]其中，所述通過自適應(yīng)建模器為次級(jí)聲通道建立次級(jí)聲通道模型，包括:
[0022]自適應(yīng)建模器通過抖動(dòng)信號(hào)對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行在線建模；
[0023]自適應(yīng)建模器通過內(nèi)置自適應(yīng)算法調(diào)整濾波器權(quán)數(shù)，最終獲取權(quán)數(shù)穩(wěn)定值，自適應(yīng)建模器最終獲取的權(quán)數(shù)穩(wěn)定值即為次級(jí)聲通道模型的傳遞函數(shù)。
[0024]其中，所述通過自適應(yīng)逆建模器對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行逆建模，包括:
[0025]自適應(yīng)逆建模器通過抖動(dòng)信號(hào)對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行在線逆建模；
[0026]自適應(yīng)逆建模器通過內(nèi)置自適應(yīng)算法調(diào)整濾波器權(quán)數(shù)，最終獲取權(quán)數(shù)穩(wěn)定值，自適應(yīng)逆建模器最終獲取的權(quán)數(shù)穩(wěn)定值即為次級(jí)聲通道逆模型的傳遞函數(shù)。
[0027]其中，所述通過自適應(yīng)建模器為次級(jí)聲通道建立次級(jí)聲通道模型，包括:
[0028]通過離線建模方式對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行模型建立，使得內(nèi)置自適應(yīng)控制器中用于計(jì)算的次級(jí)聲信號(hào)控制信號(hào)與實(shí)際通道中傳播的次級(jí)聲信號(hào)保持一致。
[0029]其中，在控制系統(tǒng)中與所述次級(jí)聲通道模型串聯(lián)從而抵消次級(jí)聲通道對(duì)控制算法的影響，使得次級(jí)降噪聲源與電力變壓器噪聲源保持高線性相關(guān)度，包括:
[0030]通過內(nèi)置次級(jí)聲通道逆建模器獲取實(shí)際次級(jí)聲通道模型的逆函數(shù)；
[0031]通過次級(jí)聲通道逆模型與次級(jí)聲通道模型串聯(lián)，以抵消次級(jí)聲通道模型對(duì)次級(jí)聲信號(hào)的影響，使次級(jí)聲源輸出的降噪信號(hào)與原始噪聲源信號(hào)保持一致。
[0032]其中，所述次級(jí)降噪聲源根據(jù)所述控制信號(hào)輸出降噪聲信號(hào)包括:
[0033]通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路對(duì)控制系統(tǒng)輸出電信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；
[0034]通過功率放大器調(diào)整輸出信號(hào)幅值，使次級(jí)降噪聲源輸出的降噪信號(hào)與電力變壓器噪聲源所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)保持一致。
[0035]本發(fā)明提供的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，采用基于AIC結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)(該控制系統(tǒng)由模擬器、疊加器、自適應(yīng)控制器、模型建立器、逆模型建立器構(gòu)成)，需兩組傳感器采集電力變壓器產(chǎn)生的噪聲信號(hào)與靜音區(qū)處的誤差聲信號(hào)，通過內(nèi)置模型建立消除次級(jí)聲通路對(duì)控制系統(tǒng)影響，并能針對(duì)誤差傳感器處的干擾信號(hào)進(jìn)行有效處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明提供的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法第一實(shí)施例流程不意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明提供的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法第二實(shí)施例流程不意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明提供的自適應(yīng)控制器邏輯結(jié)構(gòu)框圖；
[0039]圖4為本發(fā)明提供的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法內(nèi)置次級(jí)聲通道建模結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖5為本發(fā)明提供的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法內(nèi)置次級(jí)聲通道逆建模結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能有效控制電力變壓器低頻噪聲的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，特別適用于抑制電力變壓器的這類噪聲主要成分為低頻噪聲的電力變壓器噪聲。下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。
[0042]參見圖1，為本發(fā)明提供的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法流程示意圖，如圖所示，該方法流程包括:
[0043]步驟S101，通過布放在電力變壓器附近的初級(jí)傳感器(在實(shí)際應(yīng)用中，可以選用杭州愛華儀器有限公司AWA14400系列)采集變壓器噪聲聲源所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)作為控制系統(tǒng)的參考信號(hào)。
[0044]步驟S102，通過布放在靜音區(qū)的誤差傳感器(在實(shí)際應(yīng)用中，可以選用杭州愛華儀器有限公司AWA14400系列)采集靜音區(qū)處噪聲源信號(hào)與降噪信號(hào)疊加產(chǎn)生的誤差信號(hào)。
[0045]步驟S103，對(duì)兩組傳感器采集的噪聲信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。
[0046]步驟S104，將兩組信號(hào)進(jìn)行通過AD轉(zhuǎn)換電路(在實(shí)際應(yīng)用中，可以選用研華數(shù)據(jù)采集卡PC1-1710)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為一組離散數(shù)組存放在控制器內(nèi)部空間之中。
[0047]步驟S105，通過控制系統(tǒng)內(nèi)置的自適應(yīng)建模器(在實(shí)際應(yīng)用中，硬件可以選用研華工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，軟件采用Visual C++實(shí)現(xiàn))為實(shí)際次級(jí)聲通道建立次級(jí)聲通道模型，以模擬聲波在次級(jí)聲通道中實(shí)際傳播過程。
[0048]步驟S106，通過控制系統(tǒng)內(nèi)置的自適應(yīng)逆建模器(在實(shí)際應(yīng)用中，硬件可以選用研華工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，軟件采用Visual C++實(shí)現(xiàn))對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行逆建模，在控制系統(tǒng)中與次級(jí)聲通道模型串聯(lián)從而抵消次級(jí)聲通道對(duì)控制算法的影響，使得次級(jí)降噪聲源與原始噪聲信號(hào)保持高線性相關(guān)度。
[0049]步驟S107，通過內(nèi)置自適應(yīng)控制器對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)濾波，使得控制系統(tǒng)計(jì)算處的降噪信號(hào)在幅值與相位上都與原始噪聲信號(hào)保持高度一致，從而能使控制系統(tǒng)達(dá)到最佳降噪效果。
[0050]步驟S108，通過DA轉(zhuǎn)換電路(在實(shí)際應(yīng)用中，可以選用研華數(shù)據(jù)采集卡PC1-1721)對(duì)控制系統(tǒng)輸出電信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；
[0051]步驟S109，通過功放適當(dāng)調(diào)整輸出信號(hào)幅值使得次級(jí)聲源輸出聲波與原始噪聲聲波保持一致。
[0052]優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，步驟SlOl和步驟S102并沒有執(zhí)行順序上的嚴(yán)格要求，且具體實(shí)施時(shí)通常是并發(fā)執(zhí)行。
[0053]下面將結(jié)合圖3對(duì)圖2所示的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法進(jìn)行具體的說明，如圖所示，該方法流程包括:
[0054]步驟S201，通過初級(jí)傳感器采集原始變壓器噪聲信號(hào)208作為控制系統(tǒng)參考信號(hào)進(jìn)行輸入，即，如圖3中208所示的噪聲信號(hào)作為系統(tǒng)輸入的參考信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)包含兩個(gè)模型建立器，自適應(yīng)建模器203和自適應(yīng)逆建模器206。
[0055]步驟S202，控制系統(tǒng)通過一個(gè)抖動(dòng)信號(hào)209對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行在線建模，本系統(tǒng)采用在線建模技術(shù)對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，該過程具體在自適應(yīng)建模器203中實(shí)現(xiàn)。控制系統(tǒng)通過隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器201產(chǎn)生均值為零的白噪聲，與次級(jí)聲源驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)送入次級(jí)聲源。結(jié)合圖4分析在線建模過程。此時(shí)次級(jí)聲通道的輸出信號(hào)為:
[0056]s0 (n) =s (n) +u (n) =hs (η) *y (η) +hs (η) *ν (η)
[0057]整個(gè)系統(tǒng)的誤差信號(hào)為:
[0058]e (n) =d (n) -S0 (η)
[0059]而由于初級(jí)噪聲引起的誤差信號(hào)為:
[0060]ep (n) =d (n) _hs (η) *y (η)
[0061 ] =hp (η) *χ (η) _hs (η) *w (η) *χ (η)
[0062]= [hp (η) -hs (η) *w (η) ] *χ (η)
[0063]視上述初級(jí)通路、次級(jí)通路和控制器的脈沖響應(yīng)是線性時(shí)不變的。由此圖中信號(hào)210就成為一個(gè)與V(n)不相關(guān)的擾動(dòng)噪聲，可以作為建模濾波器的誤差信號(hào)。對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行在線建模也即使通過自適應(yīng)調(diào)整濾波器使得其權(quán)系數(shù)穩(wěn)定，即為次通道模型的傳遞函數(shù)，其計(jì)算公式為:
[0064]Wf (n+1) =Wf (η) +2 μ ν (η) f (η)[0065]由此可得次級(jí)建模計(jì)算公式及其具體步驟。
[0066]步驟S203，將自適應(yīng)建模器203中計(jì)算所得次級(jí)聲通道模型復(fù)制至次級(jí)傳遞函數(shù)205中，通過自適應(yīng)逆建模器206對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行逆建模。逆建模過程與正建模過程相似，以反饋誤差為控制目標(biāo)，通過內(nèi)置自適應(yīng)算法調(diào)整濾波器權(quán)數(shù)，最終獲取權(quán)數(shù)穩(wěn)定值。自適應(yīng)計(jì)算最終獲取的權(quán)數(shù)穩(wěn)定值即為次級(jí)聲通道逆模型的傳遞函數(shù)。
[0067]步驟S204，通過自適應(yīng)建模器203與自適應(yīng)逆建模器206分別獲取了次級(jí)聲通道模型與次級(jí)聲通道逆模型傳遞函數(shù)之后，分別將兩組傳遞函數(shù)復(fù)制至系統(tǒng)控制器204與參考模型207之中組成控制系統(tǒng)的次級(jí)輸出通路。202為真實(shí)次級(jí)通路，通過參考模型207與真實(shí)次級(jí)通路202串聯(lián)實(shí)現(xiàn)利用逆建模消除真實(shí)次級(jí)通路對(duì)自適應(yīng)算法影響。通過系統(tǒng)控制器204與真實(shí)次級(jí)通路202并聯(lián)獲取真實(shí)次級(jí)聲通道輸出與次級(jí)聲通道模型輸出誤差，可以不斷實(shí)時(shí)調(diào)整次級(jí)通路模型準(zhǔn)確性。
[0068]優(yōu)選的，本控制系統(tǒng)在步驟S202中添加了一個(gè)自適應(yīng)對(duì)象擾動(dòng)消除器，用于消除誤差傳感器在拾取誤差信號(hào)時(shí)可能受到擾動(dòng)信號(hào)的干擾。自適應(yīng)對(duì)象擾動(dòng)消除器具體結(jié)構(gòu)及其在控制系統(tǒng)中安裝位置具體如圖5所示。
[0069]自適應(yīng)對(duì)象擾動(dòng)消除器的基本思想是復(fù)制的次級(jí)聲通道模型和實(shí)際次級(jí)聲通道有相同的輸入，受到擾動(dòng)的對(duì)象輸出與模型無擾動(dòng)輸出之差就非常接近于對(duì)象輸出擾動(dòng)，將這個(gè)近似的擾動(dòng)輸入給干擾濾波器Q，干擾濾波器是次級(jí)聲通道模型的一個(gè)最優(yōu)最小二乘的逆，再將其輸出從對(duì)象輸入中減去以產(chǎn)生對(duì)象擾動(dòng)的消除。
[0070]嵌入自適應(yīng)對(duì)象擾動(dòng)消除器的控制系統(tǒng)主要有兩個(gè)部分組成，一個(gè)部分用于真正的擾動(dòng)消除，而另一個(gè)部分則用于完成次級(jí)聲通道逆建模從而求取擾動(dòng)濾波器的傳遞函數(shù)。
[0071]需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明各實(shí)施例中的所述的電力變壓器包括電力變壓器，本發(fā)明實(shí)施例所提供的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控方法特別適用于電力變壓器的噪聲抑制。
[0072]以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，其特征在于，包括: 通過在電力變壓器周邊布放初級(jí)傳感器采集電力變壓器噪聲源所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，作為控制系統(tǒng)的參考信號(hào)； 通過布放在靜音區(qū)的誤差傳感器采集靜音區(qū)的次級(jí)降噪聲源產(chǎn)生的降噪信號(hào)與電力變壓器噪聲源所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)疊加產(chǎn)生的誤差信號(hào)； 對(duì)所述初級(jí)傳感器和誤差傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后為一組離散數(shù)組存放在控制系統(tǒng)中； 控制系統(tǒng)根據(jù)所述誤差信號(hào)，通過自適應(yīng)建模器為次級(jí)聲通道建立次級(jí)聲通道模型，并根據(jù)所述次級(jí)聲通道模型模擬所述次級(jí)降噪聲源所產(chǎn)生的降噪聲信號(hào)在空間中傳播的物理過程，獲取模擬次級(jí)聲源聲信號(hào)； 控制系統(tǒng)根據(jù)所述誤差信號(hào)，通過自適應(yīng)逆建模器對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行逆建模，在控制系統(tǒng)中與所述次級(jí)聲通道模型串聯(lián)以抵消次級(jí)聲通道對(duì)控制算法的影響，使得次級(jí)降噪聲源與電力變壓器噪聲源保持高線性相關(guān)度； 對(duì)所述參考信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)濾波，計(jì)算出與所述參考信號(hào)幅值相等的聲信號(hào)并進(jìn)行反相處理，獲得控制所述次級(jí)降噪聲源的控制信號(hào)； 次級(jí)降噪聲源根據(jù)所述控制信號(hào)輸出降噪聲信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，其特征在于，所述通過布放在靜音區(qū)的誤差傳感器采集靜音區(qū)處噪聲源信號(hào)與降噪信號(hào)疊加產(chǎn)生的誤差信號(hào)之后，還包括: 根據(jù)所述誤差聲信號(hào)及其變化率對(duì)所述參考信號(hào)進(jìn)行濾波處理，消除干擾誤差以及次級(jí)聲通道模型失配。.
3.如權(quán)利要求1所述的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，其特征在于，所述對(duì)所述初級(jí)傳感器和誤差傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后為一組離散數(shù)組存放在控制系統(tǒng)中包括: 對(duì)所述初級(jí)傳感器采集的參考信號(hào)和誤差傳感器采集的誤差信號(hào)進(jìn)行調(diào)理； 將兩組信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為一組離散數(shù)組存放在控制器系統(tǒng)中。
4.如權(quán)利要求1所述的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，其特征在于，所述通過自適應(yīng)建模器為次級(jí)聲通道建立次級(jí)聲通道模型，包括: 自適應(yīng)建模器通過抖動(dòng)信號(hào)對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行在線建模； 自適應(yīng)建模器通過內(nèi)置自適應(yīng)算法調(diào)整濾波器權(quán)數(shù)，最終獲取權(quán)數(shù)穩(wěn)定值，自適應(yīng)建模器最終獲取的權(quán)數(shù)穩(wěn)定值即為次級(jí)聲通道模型的傳遞函數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，其特征在于，所述通過自適應(yīng)逆建模器對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行逆建模，包括: 自適應(yīng)逆建模器通過抖動(dòng)信號(hào)對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行在線逆建模； 自適應(yīng)逆建模器通過內(nèi)置自適應(yīng)算法調(diào)整濾波器權(quán)數(shù)，最終獲取權(quán)數(shù)穩(wěn)定值，自適應(yīng)逆建模器最終獲取的權(quán)數(shù)穩(wěn)定值即為次級(jí)聲通道逆模型的傳遞函數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，其特征在于，所述通過自適應(yīng)建模器為次級(jí)聲通道建立次級(jí)聲通道模型，包括:通過離線建模方式對(duì)次級(jí)聲通道進(jìn)行模型建立，使得內(nèi)置自適應(yīng)控制器中用于計(jì)算的次級(jí)聲信號(hào)控制信號(hào)與實(shí)際通道中傳播的次級(jí)聲信號(hào)保持一致。
7.如權(quán)利要求1所述的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，其特征在于，在控制系統(tǒng)中與所述次級(jí)聲通道模型串聯(lián)從而抵消次級(jí)聲通道對(duì)控制算法的影響，使得次級(jí)降噪聲源與電力變壓器噪聲源保持高線性相關(guān)度，包括: 通過內(nèi)置次級(jí)聲通道逆建模器獲取實(shí)際次級(jí)聲通道模型的逆函數(shù)； 通過次級(jí)聲通道逆模型與次級(jí)聲通道模型串聯(lián)，以抵消次級(jí)聲通道模型對(duì)次級(jí)聲信號(hào)的影響，使次級(jí)聲源輸出的降噪信號(hào)與原始噪聲源信號(hào)保持一致。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的基于逆控制技術(shù)的電力變壓器噪聲控制方法，其特征在于，所述次級(jí)降噪聲源根據(jù)所述控制信號(hào)輸出降噪聲信號(hào)包括: 通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路對(duì)控制系統(tǒng)輸出電信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換； 通過功率放大器調(diào)整輸出信號(hào)幅值，使次級(jí)降噪聲源輸出的降噪信號(hào)與電力變壓器噪聲源所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)保持一致。
【文檔編號(hào)】H03H21/00GK103475336SQ201310401216
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】伍國興, 章彬, 張繁, 應(yīng)黎明, 彭輝, 李斯吾 申請(qǐng)人:深圳供電局有限公司, 武漢大學(xué)