[发明专利]基于幅值线性变化模型的实时频率测量方法

摘要

本发明涉及一种基于幅值线性变化模型的实时频率测量方法，其特征在于包括：设短时间内电流采样点对应的幅值线性变化，在此基础上经过数学推导，得到实时频率f＝arccos(x)/(2πT)；分析不同采样时间间隔下，采样数据误差对频率的影响，确定采样时间间隔；利用等比定理削弱频率测量过程中分母过小引起的测量误差，分子和分母分别采用累计相加的方法求得；分母设置门槛值，消除分母过小引起测量频率的误差；采用泰勒展开方法求取实时频率的反余弦函数，得到测量频率；式中：f为实时频率，x是根据电流采样值实时计算到的结果，T为采样时间间隔。本发明具有实现简单、测频速度快和精度高等优点，不需要采用数字滤波技术，适用范围广，能为系统准确地提供实时状态变量。

主权项

1、基于幅值线性变化模型的实时频率测量方法，其特征在于包括：步骤一：假设短时间内连续若干个电流采样点对应的幅值线性变化，在幅值线性变化模型的基础上，经过数学推导，得到实时测量频率f＝arccos(x)/(2πT)，其中$x=\frac{(i_{k-1}{i}_{k-2}-i_k{i}_{k-3})({i^2}_{k-1}+{i^2}_{k-2}-i_k{i}_{k-2}-i_{k-1}{i}_{k-3})}{4({i^2}_{k-2}-i_{k-1}{i}_{k-3})({i^2}_{k-1}-i_k{i}_{k-2})};$ 步骤二：用采样数据解析式对测量频率求导数的方法，分析不同采样时间间隔下，采样数据误差对频率的影响，从而确定采样时间间隔T；步骤三：利用等比定理削弱频率测量过程中分母过小引起的测量误差，分子和分母分别采用累计相加的方法，求得x值为$x=\frac{\underset{j=1}{\overset{m}{\Sigma }}\left[(i_{k-j}{i}_{k-j-1}-i_{k-j+1}{i}_{k-j-2})({i^2}_{k-j}+{i^2}_{k-j-1}-i_{k-j+1}{i}_{k-j-1}-i_{k-j}{i}_{k-j-2})\right]}{4\underset{j=1}{\overset{m}{\Sigma }}\left[({i^2}_{k-j-1}-i_{k-j}{i}_{k-j-2})({i^2}_{k-j}-i_{k-j+1}{i}_{k-j-1})\right]};$ 步骤四：对分母设置门槛值，消除分母过小引起测量频率的误差；当分母大于等于门槛值时，满足测频条件，当分母小于门槛值时，延用前一个采样点对应的计算频率；步骤五：采用泰勒展开方法求取实时测量频率的反余弦函数，得到实时测量频率为f＝50.0000-31.8310x-5.3052x3；式中：f为实时测量频率，x为根据电流采样值计算到的结果，T为采样时间间隔，ik-3、ik-2、ik-1和ik分别为第k-3、k-2、k-1、k点的电流采样值，其中ik 为当前采样点，ik-3、ik-2和ik-1为之前的采样点。