[发明专利]超前观测器的噪声干扰水平的在线判断方法及装置

说明书

本发明公开了一种高性能超前观测器的噪声干扰水平的在线判断方法及装置，该方法包括构建与待测高性能超前观测器平行的第二高性能超前观测器；待测高性能超前观测器用于火电机组的主汽压力过程响应的超前观测；将噪声干扰信号源输入至第二高性能超前观测器，依次进行比较器运算、增益补偿及一阶惯性滤波器滤波，得到第二高性能超前观测器输出信号；根据第二高性能超前观测器输出信号、噪声干扰信号源计算第二高性能超前观测器的噪声功率增益；根据第二高性能超前观测器的噪声功率增益与预设阈值的大小关系，判断待测高性能超前观测器的噪声干扰水平。本发明实现了噪声干扰水平的在线判断，降低了测量难度与成本，提高了超前观测的整体工作效率。

技术领域

本发明涉及火电机组过程控制技术领域，尤其涉及一种高性能超前观测器的噪声干扰水平的在线判断方法及装置。

背景技术

在火电机组过程控制领域中，运用超前观测能够获取过程响应的提前信息，对于提高过程控制性能起到关键作用。其中，超前观测包括多种形式，例如微分器、二阶惯性逆模型、比例-微分控制器等。为了提高这些模型的反馈控制性能，现有技术基于已有的超前观测技术，提出了一种新型基础控制器(简称NFC)。

其中，NFC是一种高性能控制器(简称HPPI)和一种高性能超前观测器(简称HPLO)的串级结构。虽然，HPLO在超前观测机制上有所突破，例如超前相位较高，但是其在超前观测上的优势与之噪声干扰水平间存在一定的矛盾。为了兼顾观测性能与噪声干扰水平程度，需及时测量HPLO的噪声干扰水平能力，但是由于现有的HPLO构建复杂，且测量时HPLO必须处于非工作状态，因此增加了测量难度与测量成本；其次，由于无法实现在线测量，因而不能及时掌握HPLO的噪声干扰水平情况，一旦HPLO性能存在问题，无法给予及时预警，就会影响超前观测整个过程的正常进行，进而降低观测工作的整体效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能超前观测器的噪声干扰水平的在线判断方法及装置，该方法能够解决现有技术下的超前观测过程中无法实现噪声干扰水平的在线判断，进而导致测量成本高、难度大以及效率低下的问题。

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种高性能超前观测器的噪声干扰水平的在线判断方法，包括：

构建与待测高性能超前观测器平行的第二高性能超前观测器；

将噪声干扰信号源输入至所述第二高性能超前观测器，依次进行比较器运算、增益补偿及一阶惯性滤波器滤波，得到第二高性能超前观测器输出信号；

根据所述第二高性能超前观测器输出信号、所述噪声干扰信号源计算所述第二高性能超前观测器的噪声功率增益；

根据所述第二高性能超前观测器的噪声功率增益与预设阈值的大小关系，判断所述待测高性能超前观测器的噪声干扰水平。

进一步地，所述根据所述第二高性能超前观测器输出信号、所述噪声干扰信号源计算所述第二高性能超前观测器的噪声功率增益，包括：

将所述第二高性能超前观测器输出信号分别进行平方运算、经纯滞后运算后的平方运算，得到第一结果、第二结果；

将所述第一结果与所述第二结果作差，并对作差后的结果积分，得到第三结果；

将所述噪声干扰信号源分别进行平方运算、经纯滞后运算后的平方运算，得到第四结果、第五结果；

将所述第四结果与所述第五结果作差，并对作差后的结果积分，得到第六结果；

将所述第三结果与所述第六结果作商，得到所述第二高性能超前观测器的噪声功率增益。

进一步地，所述比较器运算的反馈信号为：依次进行工程滑动窗滤波器滤波、内部比例控制处理后的所述比较器运算的输出端信号。

进一步地，所述噪声干扰信号源的计算公式为：