CN107462770B - 一种基于降维观测器检测电网频率的方法和测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电网频率检测技术领域，公开了一种基于降维观测器检测电网频率的方法和测量装置，所述基于降维观测器检测电网频率的方法包括：采集电网单相电压；构建观测器和自适应律；计算电网频率；所述测量装置包括：电压传感器、信号放大器、滤波器、频率检测器、串口输出模块；电压传感器采集电网单相电压，采集到的信号经过信号放大器和滤波器处理，送入频率检测器，经过频率检测器估计，电网频率经过串口输出模块输出。本发明以驱动电机为永磁同步电机的电网为研究对象，提出了电网频率检测方法和测量装置，解决了电网频率检测问题，同时提高了测频***的可靠性。

Description

一种基于降维观测器检测电网频率的方法和测量装置
技术领域
本发明属于电网频率检测技术领域，尤其涉及一种基于降维观测器检测电网频率的方法和测量装置。
背景技术
三相交流电是电能的一种输送形式，简称为三相电。三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源。目前的成果有：授权公告号为CN102981049A的专利《一种用于微电网***的频率检测方法》提出了一种电网频率测量装置，然而，该装置中需要采样以及阈值的确定，这降低了测频***的可靠性。采样信号传递的是离散信息，导致在计算初始频率时存在误差。
综上所述，现有技术存在的问题是：目前的电网频率测量装置的可靠性较低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于降维观测器检测电网频率的方法和测量装置。
本发明是这样实现的，一种基于降维观测器检测电网频率的方法，所述基于降维观测器检测电网频率的方法包括以下步骤：
第一步，采集电网单相电压y；
第二步，构建观测器：
构造自适应律：
其中z为观测器状态变量；为x2的观测值；y为多电飞机电网单相电压； 为观测器所观测的参数；r为中间变量；η为控制参数1；l为控制参数2；τ1为控制参数3；τ2为控制参数4；
第三步，计算电网频率其中，为电机频率；为观测器所观测的参数。
进一步，所述η为控制参数1，取值范围为0～100000；l为控制参数2，取值范围为0～100000；τ1为控制参数3，取值范围为0～100000；τ2为控制参数4，取值范围为0～100000。
本发明的另一目的在于提供一种所述的基于降维观测器检测电网频率的方法使用的测量装置，所述测量装置包括：电压传感器、信号放大器、滤波器、频率检测器、串口输出模块；
电压传感器是通过传感器对电压进行测量，而使用运放电路搭建信号放大器以及滤波器，而可以把单片机作为频率检测器，进行运算。
电压传感器采集电网单相电压，采集到的信号经过信号放大器和滤波器处理，送入频率检测器，经过频率检测器估计，电网频率经过串口输出模块输出。
本发明的优点及积极效果为：以驱动电机为永磁同步电机的电网为研究对象，提出了电网频率检测方法和测量装置，解决了电网频率检测问题，同时提高了测频***的可靠性。以驱动电机为永磁同步电机的电网为研究对象，提出了电网频率检测方法和测量装置，只需要构建降维观测器以及对状态变量进行观测，就可以检测其频率。不需要采样，避免了引入计算误差。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于降维观测器检测电网频率的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的测量装置结构示意图；
图3是本发明实施例提供的基于降维观测器检测电网频率的方法实现流程图；
图中：1、电压传感器；2、信号放大器；3、滤波器；4、频率检测器；5、串口输出模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于降维观测器检测电网频率的方法包括以下步骤：
S101：采集电网单相电压；
S102：构建观测器和自适应律；
S103：计算电网频率。
如图2所示，本发明实施例提供的测量装置包括：电压传感器1、信号放大器2、滤波器3、频率检测器4、串口输出模块5。
电压传感器1采集电网单相电压，采集到的信号经过信号放大器2和滤波器3处理，送入频率检测器4，经过频率检测器4估计，电网频率经过串口输出模块5输出。
如图3所示，本发明实施例提供的基于降维观测器检测电网频率的方法包括以下步骤：
第一步，采集电网单相电压y；
第二步，构建观测器：
构造自适应律：
其中z为观测器状态变量；为x2的观测值；y为多电飞机电网单相电压； 为观测器所观测的参数；r为中间变量；η为控制参数1(取值范围为0～100000)；l为控制参数2(取值范围为0～100000)；τ1为控制参数3(取值范围为0～100000)；τ2为控制参数4(取值范围为0～100000)；
第三步，计算电网频率其中，为电机频率；为观测器所观测的参数。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于降维观测器检测电网频率的方法，其特征在于，所述基于降维观测器检测电网频率的方法包括以下步骤：
第一步，采集电网单相电压y；
第二步，构建观测器：
构造自适应律：
其中z为观测器状态变量；为x2的观测值；y为多电飞机电网单相电压；为观测器所观测的参数；r为中间变量；η为控制参数1；l为控制参数2；τ1为控制参数3；τ2为控制参数4；
第三步，计算电网频率其中，为电机频率；为观测器所观测的参数；
所述η为控制参数1，取值范围为0～100000；l为控制参数2，取值范围为0～100000；τ1为控制参数3，取值范围为0～100000；τ2为控制参数4，取值范围为0～100000；
所述基于降维观测器检测电网频率的方法的测量装置包括：
电压传感器、信号放大器、滤波器、频率检测器、串口输出模块；
电压传感器采集电网单相电压，采集到的信号经过信号放大器和滤波器处理，送入频率检测器，经过频率检测器估计，电网频率经过串口输出模块输出。
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