[发明专利]一种频率自适应的交流信号有效值获取方法

说明书

本申请属于飞机供电系统控制与保护技术领域，涉及一种频率自适应的交流信号有效值获取方法，包括：获取交流信号的采样值；为每一路交流信号设置一个维数为N的采样数组用于存放采样值，在实时采样过程中，以循环递推的方法更新所述采样数组中的数据；对采样数组中交流信号采样值计算平方累加后的均值；对均值进行开方计算，获得局部均方根值；为每一路交流信号设置一个维数为N的均方根数组用于存放对应路交流信号计算的均方根值，以循环递推的方法更新所述均方根数组中的数据；对所述均方根数组中的数据进行滤波，得到交流电压信号的有效值。本申请够适应频率的快速、大范围变化，对交流信号变化响应速度快、计算量小并且计算结果精确度高。

技术领域

本申请属于飞机供电系统控制与保护技术领域，特别涉及一种频率自适应的交流信号有效值获取方法。

背景技术

交流电压和电流的有效值是飞机交流供电系统的基础参数，快速、精确地获取交流电压和电流的有效值对系统的运行具有重要意义。飞机变频交流供电系统具有频率变化范围大和变化速度快等特点，对交流电压和电流有效值信号的实时、精确获取提出了严峻的挑战。

常用的有效值获取方法可分为硬件法和软件法两类。硬件法采用有效值计算芯片或通过热耦测量获取交流信号的有效值，稳态性能好，但其实现复杂且暂态响应速度慢。常用的软件算法有数字积分计算法、平均值法、峰值保持法、离散傅里叶变换法(DFT)等。采样速度充分高时，数字积分方法具有很高的稳态精度，但是该算法会引入较大的延时。平均值法和峰值保持法仅适用于被测量交流信号接近于理想正弦信号的情况。采用DFT无法精确获取信号的真有效值，同时该算法也会引入较大的延时，暂态性能不佳。专利号CN102539892B名称为一种获得交流信号真有效值方法需要设计专门的且性能较理想的低通滤波器，而且计算更新周期大导致实时性差。专利号CN105699738B名称为一种基于PWM的交流信号有效值策略方法利用三角载波对被测信号的绝对值进行PWM调制从而计算交流信号的有效值。但是，该方法需要测量边沿脉冲信号的导通时间，实现复杂且计算结果的精度受PWM检测系统的性能影响很大。专利号CN104502674B名称为一种三相电压有效值检测方法及检测装置通过利用锁相环计算电压有效值。但是，该方法结果的有效性仅在一定的锁相角度范围内有效。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种频率自适应的交流信号有效值获取方法，以适应系统频率大范围、迅速变化，快速、精确获取交流电压和电流信号的有效值，更好地满足对实时性和检测精度的要求。

本申请频率自适应的交流信号有效值获取方法，主要包括：

步骤S1、对交流信号进行准同步采样，得到交流信号的采样值；

步骤S2、为每一路交流信号设置一个维数为N的采样数组用于存放采样值，在实时采样过程中，以循环递推的方法更新所述采样数组中的数据；

步骤S3、对所述采样数组每更新一个采样数据，即对采样数组中交流信号采样值计算平方累加后的均值；

步骤S4、对步骤S3中的均值进行开方计算，获得局部均方根值；

步骤S5、为每一路交流信号设置一个维数为N的均方根数组用于存放对应路交流信号计算的均方根值，以循环递推的方法更新所述均方根数组中的数据；

步骤S6、对所述均方根数组中的数据进行滤波，得到交流电压信号的有效值。

优选的是，步骤S1进一步包括：

步骤S11、获得交流电压信号的频率；

步骤S12、根据交流信号的频率及一个周期的采样点数确定采样时间间隔，按照所述采样时间间隔对所述交流信号进行准同步采样。

优选的是，步骤S11中，进一步包括：