一种反升正弦跟踪微分装置及方法与流程

本发明涉及工业过程控制领域，尤其涉及一种反升正弦跟踪微分装置及方法。

背景技术：

1、在工业过程控制领域，如火电机组过程控制，对火电机组过程信号的超前观测对于提高过程控制性能有重要作用。在超前观测中通常会涉及微分器，而在火电机组负荷扰动剧烈变化时，因为现有常用微分器的跟踪效率不足，如直接导致再热蒸汽温度过程控制的超前观测性能不高，影响了再热蒸汽温度控制系统性能，从而不能满足火电机组快速调频的要求。因此，亟需一种跟踪微分装置，解决常用微分器的跟踪效率较低的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种反升正弦跟踪微分装置及方法，以提高微分器的跟踪效率。

2、为了解决上述问题，本发明一实施例提供一种反升正弦跟踪微分装置，包括：第一减法器、第二减法器、第一积分器、第二积分器、第三减法器和延时器；

3、所述第一减法器的输入端用于接收输入信号和所述第二积分器的输出信号，所述第一减法器的输出端与所述第一积分器的输入端连接；

4、所述第一积分器的输出端分别与所述第二积分器的输入端和所述第二减法器的输入端连接，所述第二减法器的输入端还用于接收输入信号，所述第二减法器的输出端与所述第三减法器的输入端连接；

5、所述第二积分器的输出端与所述延时器的输入端连接；

6、所述延时器的输出端与所述第三减法器的输入端连接；

7、所述第三减法器的输出端，用于输出所述输入信号的微分信号；其中，所述微分信号为所述反升正弦跟踪微分装置的输出。

8、作为上述方案的改进，所述第一积分器，包括：

9、

10、式中，ffi(s)为所述第一积分器的拉普拉斯传递函数；tt为跟踪时间常数，单位为s。

11、作为上述方案的改进，所述第二积分器，包括：

12、

13、式中，ffi(s)为所述第二积分器的拉普拉斯传递函数；tt为跟踪时间常数，单位为s。

14、作为上述方案的改进，所述延时器，包括：

15、

16、式中，fl(s)为所述延时器的拉普拉斯传递函数；tt为跟踪时间常数，单位为s。

17、作为上述方案的改进，所述第一减法器的输入端包括：所述第一减法器的减数端和被减数端；所述第一减法器，包括：所述第一减法器通过将减数端接收到输入信号与被减数端接收到所述第二积分器输出的第二积分信号进行减法运算。

18、作为上述方案的改进，所述第二减法器的输入端包括：所述第二减法器的减数端和被减数端；所述第二减法器，包括：所述第二减法器通过将减数端接收到输入信号与被减数端接收到所述第一积分器输出的第一积分信号进行减法运算。

19、作为上述方案的改进，所述第三减法器的输入端包括：所述第三减法器的减数端和被减数端；所述第三减法器，包括：所述第三减法器通过将减数端接收到输入信号与被减数端接收到所述延时器的输出信号进行减法运算。

20、相应的，本发明一实施例还提供了一种反升正弦跟踪微分方法，包括：

21、获取目标火电机组生成过程信号，生成输入信号；

22、将所述输入信号传输至如本发明所述的反升正弦跟踪微分装置中，获得所述目标火电机组的输入信号对应的微分信号。

23、作为上述方案的改进所述反升正弦跟踪微分装置，包括：

24、

25、式中，fiastd(s)为所述反升正弦跟踪微分装置的拉普拉斯传递函数；tt为跟踪时间常数，单位为s。

26、由上可见，本发明具有如下有益效果：

27、本发明提供了一种反升正弦跟踪微分装置，通过第一减法器对输入信号和第二积分器的输出信号进行减法运算，将减法器的输出结果输入至第一积分器中进行积分，并将第一积分器的输出结果输入至第二积分器中进行积分；通过延时器对第二积分器的输出结果进行延时，将第一积分器的输出结果和输入信号输入至第二减法器中进行减法运算，并将第二减法器的输出结果和延时后的第二积分器的输出结果传输至第三减法器中进行减法运算，获得反升正弦跟踪微分信号。本发明将输入信号减去第一积分结果和延时后的第二积分结果之和，能够提高输出微分信号的截止速度，进而更快地计算出微分结果，提高了微分器的跟踪效率，从而为火电机组超前观测效率的提高奠定了基础。

技术特征：

1.一种反升正弦跟踪微分装置，其特征在于，包括：第一减法器、第二减法器、第一积分器、第二积分器、第三减法器和延时器；

2.根据权利要求1所述的反升正弦跟踪微分装置，其特征在于，所述第一积分器，包括：

3.根据权利要求1所述的反升正弦跟踪微分装置，其特征在于，所述第二积分器，包括：

4.根据权利要求1所述的反升正弦跟踪微分装置，其特征在于，所述延时器，包括：

5.根据权利要求1所述的反升正弦跟踪微分装置，其特征在于，所述第一减法器的输入端包括：所述第一减法器的减数端和被减数端；所述第一减法器，包括：所述第一减法器通过将减数端接收到输入信号与被减数端接收到所述第二积分器输出的第二积分信号进行减法运算。

6.根据权利要求1所述的反升正弦跟踪微分装置，其特征在于，所述第二减法器的输入端包括：所述第二减法器的减数端和被减数端；所述第二减法器，包括：所述第二减法器通过将减数端接收到输入信号与被减数端接收到所述第一积分器输出的第一积分信号进行减法运算。

7.根据权利要求1所述的反升正弦跟踪微分装置，其特征在于，所述第三减法器的输入端包括：所述第三减法器的减数端和被减数端；所述第三减法器，包括：所述第三减法器通过将减数端接收到输入信号与被减数端接收到所述延时器的输出信号进行减法运算。

8.一种反升正弦跟踪微分方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的反升正弦跟踪微分方法，其特征在于，所述输入信号为过热蒸汽温度过程信号。

10.根据权利要求8所述的反升正弦跟踪微分方法，其特征在于，所述反升正弦跟踪微分装置，包括：

技术总结
本发明公开了一种反升正弦跟踪微分装置及方法，通过第一减法器对输入信号和第二积分器的输出信号进行减法运算，将减法器的输出结果输入至第一积分器中进行积分，并将第一积分器的输出结果输入至第二积分器中进行积分；通过延时器对第二积分器的输出结果进行延时，将第一积分器的输出结果和输入信号输入至第二减法器中进行减法运算，并将第二减法器的输出结果和延时后的第二积分器的输出结果传输至第三减法器中进行减法运算，获得反升正弦跟踪微分信号。本发明将输入信号减去第一积分结果和延时后的第二积分结果之和，能够提高输出微分信号的截止速度，提高了微分器的跟踪效率。

技术研发人员：陈锦攀,李军
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13