[发明专利]伪虚频滤波控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及热工控制技术领域，尤其涉及一种伪虚频滤波控制方法及装置。 

背景技术

火电厂热工控制对象具有大惯性、纯延时、时变性以及强非线性等特点，并且由于各种未知的内外扰动源不断窜入对象通道，使得系统难以控制。如何有效克服各种内外扰动的不利影响，从而提高热工控制回路的调节品质，一直是热工控制领域不断追求的目标之一。 

现有技术中，鲁棒特性较好的PID(Proportion Integration Differentiation，比例积分微分)控制策略一直占据着热工控制领域的绝对主导地位，为提高热工对象的控制品质，在调节回路中加入微分环节作用，可提高回路的响应速度，这是热工控制常采用的典型方法。 

发明人在实施本发明的过程中，发现现有的PID控制策略具有以下缺点：PID调节器回路的微分作用项中，起到超前校正作用的是其中的虚频项，而实频项则增加了调节器的高频增益并使稳定性下降。因此，调节回路中的微分作用项在改善系统动态性能的同时，其高通滤波特性也放大了高频干扰，致使系统在有外部高频干扰时容易引起调节机构的大幅波动。 

发明内容

本发明实施例提供一种伪虚频滤波控制方法及装置，可减小高频干扰对热工控制系统的影响，提高热工控制回路的调节品质。 

本发明实施例提供了一种伪虚频滤波控制方法，该方法包括： 

对过程输入信号进行二阶微分包络特征解调运算，获得二阶微分包络特征量信号； 

将所述二阶微分包络特征量信号与所述过程输入信号相乘，获得实频项信号； 

将所述过程输入信号经微分运算后所获得的信号与所述实频项信号相减，获得伪虚频信号； 

将所述伪虚频信号用于热工控制回路，替代热工控制系统中的PID调节器的微分项进行超前校正。 

相应地，本发明实施例还提供了一种伪虚频滤波控制装置，包括： 

二阶微分包络特征解调模块，用于对过程输入信号进行二阶微分包络特征解调运算，获得二阶微分包络特征量信号； 

实频项构造模块，用于将所述二阶微分包络特征量信号与所述过程输入信号相乘，获得实频项信号； 

虚频项提取模块，用于将所述过程输入信号经微分运算后所获得的信号与所述实频项信号相减，获得伪虚频信号； 

所述伪虚频滤波控制装置用于热工控制系统中，采用伪虚频信号替代热工控制系统中的PID调节器的微分项进行超前校正。 

实施本发明实施例，具有如下有益效果： 

本发明实施例提供的伪虚频滤波控制方法及装置，将微分作用环节中的虚频项滤出，应用于热工控制领域中的过程控制，可以解决时域闭环系统与频域闭环系统性能指标之间的矛盾，减小高频干扰对系统的影响，提高热工控制回路的调节品质。 

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1是本发明提供的伪虚频滤波控制方法的一个实施例的流程示意图； 

图2是本发明提供的伪虚频滤波控制装置的第一实施例的结构示意图； 

图3是本发明提供的伪虚频滤波控制装置的第二实施例的结构示意图； 

图4是本发明提供的伪虚频滤波控制装置的伪虚频滤波理论幅值频率特性图； 

图5是本发明提供的伪虚频滤波控制装置的伪虚频滤波时域阶跃特性图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

参见图1，是本发明提供的伪虚频滤波控制方法的一个实施例的流程示意图。 

本发明实施例提供的伪虚频滤波控制方法，将微分作用环节中的虚频项滤出用于过程控制，可以克服现有技术中高频干扰对热工控制系统的影响的缺点，提高热工控制回路的调节品质。该方法包括如下步骤：