電參量自適應(yīng)測量技術(shù)研究.pdf

1、傅里葉變換是常用的電參量分析方法，本文在分析傅里葉變換的特點(diǎn)和不足的基礎(chǔ)上，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和功率譜估計(jì)應(yīng)用于電參量測量，提出增強(qiáng)型Adaline神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和諧波基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種自適應(yīng)電參量分析模型，以適應(yīng)更短采樣數(shù)據(jù)、更高頻率分辨率、更快學(xué)習(xí)速度的電參量測量要求。
　　 傅里葉變換在電參量測量中的局限性在于它存在頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)，頻率分辨率受采樣數(shù)據(jù)長度限制，以及無法直接應(yīng)用于非穩(wěn)態(tài)周期信號(hào)的測量。針對(duì)非穩(wěn)態(tài)周期信號(hào)，提出基于搜索

2、的同步化算法，通過逆向搜索在非同步采樣數(shù)據(jù)中截取整周期的采樣序列，然后通過離散傅里葉變換得到所需電參量。針對(duì)穩(wěn)態(tài)周期信號(hào)的非同步測量，基于Hanning窗與基于Blackman和Blackman-Harris等窗函數(shù)的插值傅里葉變換方法存在測量精度與運(yùn)算量之間的矛盾，提出改進(jìn)的Hanning窗插值傅里葉變換方法，通過消除基波對(duì)二次諧波的頻譜泄漏，提高了Hanning窗插值傅里葉變換的總體分析精度，而附加的運(yùn)算量很小。
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3、aline神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于電參量分析時(shí)通過自適應(yīng)濾波原理進(jìn)行測量，無需事先對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值進(jìn)行樣本訓(xùn)練，但要求信號(hào)頻率事先已知，較小的頻率偏差會(huì)引起較大的分析誤差。提出改進(jìn)的增強(qiáng)型Adaline神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和諧波基函數(shù)(HBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將基波頻率作為待定的權(quán)值，可以同時(shí)估計(jì)信號(hào)頻率、幅值和相位。在學(xué)習(xí)算法中增加動(dòng)量項(xiàng)并采用頻率延遲調(diào)整策略，提高了算法的收斂速度。分析自適應(yīng)電參量分析算法的收斂性條件，討論學(xué)習(xí)率和動(dòng)量因子等參數(shù)對(duì)算法收斂性的

4、影響，給出學(xué)習(xí)率和動(dòng)量因子的優(yōu)化選擇范圍。仿真算例表明增強(qiáng)型Adaline和HBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電參量分析方法具有分析精度高、收斂速度快的優(yōu)點(diǎn)。
　　 針對(duì)傅里葉變換在分析間諧波時(shí)存在頻率分辨率低的不足，提出現(xiàn)代功率譜估計(jì)與自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的間諧波分析方法。先通過AR Burg算法或MUSIC算法估算信號(hào)中諧波和間諧波的個(gè)數(shù)及頻率初值，然后應(yīng)用增強(qiáng)型Adaline和HBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析諧波和間諧波的頻率、幅值和相位。仿真算例表明現(xiàn)代