本发明专利技术公开了一种基于级联自适应陷波器的多路不同步脉冲计数补偿方法，所述方法包括：在前端固定一自适应因子为0的Liu型自适应陷波器LANF，然后将LANF输出作为Mohsen型自适应陷波器MANF的输入，再利用MANF估计频率实时调整LANF并采用级联形式固定构成级联自适应陷波器SANF，最后将SANF应用于多路不同步脉冲计数补偿，可求得周期脉冲信号任一稳态时刻相位和相应补偿计数值。本发明专利技术解决了LANF仅能处理正弦信号，MANF处理周期脉冲输入信号状态变量时偏离周期轨道、暂态响应受输入信号幅值影响、频率估计稳态误差大等问题，不仅能处理非正弦周期信号并进行多路不同步脉冲计数补偿，同时也有效提高计数精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流量计脉冲计数补偿领域，尤其涉及一种基于级联自适应陷波器的多 路不同步脉冲计数补偿方法。
技术介绍
随着现代工业发展，流量计需求不断增加，尤其是脉冲输出式流量计（在流场稳 定情况下，脉冲输出式流量计瞬时流量正比于脉冲频率）得到空前应用，对其快速、准确检 定意义重大。通用的检定装置，工控机根据流量计脉冲信号的锁相信号驱动换向器，可对流 量计的脉冲信号实现整周期截取。然而，在台位装置中，并不能保证多台位中各台位流量计 脉冲计数的测量精度要求。 专利CN 103176045A提出了一种基于重合脉冲计数的异频双相位重合检测方 法。该专利构建了异频信号相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路、双相位重合检 测相位偏差修正电路和门时产生电路，声称解决了传统相位重合检测易受相位噪声和触 发误差的影响，存在相位重合检测相位偏差的缺点。事实上，该专利给出的相位修正公式 A识=(yv2 _ 1)X(r2 -T1)(其中，N2、N1对应两路脉冲的计数值，T2、T1对应两路脉冲 的周期），不适合多台位流量计检定装置脉冲变频率、变脉宽的应用需求。其它相位重合检测法，例如CN102680808A、CN102323739B、CN103472299A等， 用于多台位流量计检定装置都存在检定时间不确定、需额外配套复杂的硬件装置、不利于 基于工控机的检测系统集成等问题。
技术实现思路
为解决上述存在的问题与缺陷，本专利技术提供一种基于级联自适应陷波器的多路不 同步脉冲计数补偿方法，该方法解决了LANF仅能处理正弦信号，MANF处理周期脉冲输入信 号状态变量时偏离周期轨道、暂态响应受输入信号幅值影响、频率估计稳态误差大等问题， 不仅能处理非正弦周期信号并进行多路不同步脉冲计数补偿，同时也有效提高计数精度。 本专利技术的目的通过以下的技术方案来实现： -种，其特征在于，所述 方法包括： A在前端固定一自适应因子为0的Liu型自适应陷波器LANF;B将LANF输出作为Mohsen型自适应陷波器MANF的输入；C利用MANF估计频率实时调整LANF并采用级联形式固定构成级联自适应陷波器SANF； D将SANF应用于多路不同步脉冲计数补偿，可求得周期脉冲信号任一稳态时刻相 位和相应补偿计数值。 本专利技术有益效果是： 本专利技术解决了LANF仅能处理正弦信号，MANF处理周期脉冲输入信号状态变量时 偏离周期轨道、暂态响应受输入信号幅值影响、频率估计稳态误差大等问题，不仅能处理非 正弦周期信号并进行多路不同步脉冲计数补偿，同时也有效提高计数精度。【附图说明】 图1是本专利技术所述的一种基于级联自适应陷波器的多路不同步脉冲计数补偿方 法流程图； 图2是本专利技术所述的级联自适应陷波器SANF原理框图； 图3是脉冲计数补偿原理图； 图4是MANF状态变量稳态曲线图； 图5是MANF角频率估计曲线图；图6是SANF状态变量Xl，x210Hz脉冲响应曲线； 图7是SANF角频率估计曲线图。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发 明作进一步详细的描述。 下面结合实施例及附图1对本专利技术作进一步详细的描述： 一种具体步骤包括： 步骤10、在前端固定一自适应因子为0的Liu型自适应陷波器LANF;其中，LANF 的构建步骤为： 设二阶系统状态变量为x3,x4，阻尼比为|，自适应增益为y。将 少=+史)作为输入，则可设计LANF为： 其中，参数设定阻尼比I= 0. 7,自适应增益Y= 1。 步骤20、将LANF输出作为Mohsen型自适应陷波器MANF的输入；其中，MANF的构 建步骤为： 设周期脉冲幅值为A，初相位为P、角频率为《，则根据傅立叶级数展开式可得信 号在任意t时刻测量值f为： 设二阶系统状态变量为Xpx2，阻尼比为|，自适应增益为y，角频率《瞬态估计 值为Q，那么将上式作为输入可设计MANF为： 令基波信号幅值k=2A/Jr，理论上，对于周期输入信号，动态系统具有唯一周期 轨道： 若不考虑式自适应律，则传递函数为： 以上参数设定中，幅值A = 10V，频率f = 10Hz，初相％ =〇，阻尼比| =0. 7,自 适应增益Y = 1，9。= 100。 如图4和图5分别是MANF状态变量稳态曲线图和MANF角频率估计曲线图。 步骤30、利用MANF估计频率实时调整LANF并采用级联形式固定构成级联自适应 陷波器SANF;其中，SANF的构建步骤为： 根据LANF原理，状态变量x3, &稳态周期轨道为： 由稳态周期轨道r2可看出，x4与输入基波信号同频、同相。按缓慢积分流形原理 设置y= 〇,LANF可写成： 上式实质为一共振器，如果采用级联形式固定0于MANF频率估计值，则对于0 同频输入周期脉冲信号，动态系统可滤除9的高次谐波。将x3作为MANF输入，可循序减 弱周期方波信号所带来的强谐波干扰，提升MANF信号处理能力。图2为根据以上原理设计 的SANF原理框图。如图6和图7分别为SANF状态变量Xl，x210Hz脉冲响应曲线图和SANF角频率估 计曲线图。 步骤40、将SANF应用于多路不同步脉冲计数补偿，可求得周期脉冲信号任一稳态 时刻相位和相应补偿计数值；具体实施方法为： 将SANF应用于多路不同步脉冲计数补偿，则可根据稳态周期轨道r2求得周期脉 冲信号任一稳态时刻相位： 令第i路脉冲信号在计数起始时刻h相位为死,?，计数停止时刻^相位为死,?，上 升沿检测法脉冲计数值为队，则补偿计数值为： 图3为计数补偿原理示意图。 虽然本专利技术所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本专利技术而采 用的实施方式，并非用以限定本专利技术。任何本专利技术所属
内的技术人员，在不脱离本 专利技术所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化， 但本专利技术的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。【主权项】1. ，其特征在于，所述方法包 括： A在前端固定一自适应因子为0的Liu型自适应陷波器LANF; B将LANF输出作为Mohsen型自适应陷波器MANF的输入； C利用MANF估计频率实时调整LANF并采用级联形式固定构成级联自适应陷波器SANF； D将SANF应用于多路不同步脉冲计数补偿，求得周期脉冲信号任一稳态时刻相位和相 应补偿计数值。2. 根据权利要求1所述的，其 特征在于，所述步骤A中，LANF的构建步骤为： 设二阶系统状态变量Sx3，x4，阻尼比为I，自适应增益为Y，初相位为识、角频率为 ? ;将7 =A:sin(<^ +的作为输入，则可设计LANF为：3. 根据权利要求1所述的，其 特征在于，所述步骤B中，MANF的构建步骤为： 设周期脉冲幅值为A，初相位为P、角频率为《，则根据傅立叶级数展开式可得信号在 任意t时刻测量值f为：设二阶系统状态变量为Xpx2，阻尼比为|，自适应增益为y，角频率《瞬态估计值为 0，那么将式（3)作为输入设计MANF为：令基波信号幅值k= 2A/31，理论上，对于周期输入信号，动态系统（4)、（5)具有唯一 周期轨道：若不考虑式（5)自适应律，式（4)传递函数为：4. 根据权利要求1、2或3所述的基于级本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于级联自适应陷波器的多路不同步脉冲计数补偿方法，其特征在于，所述方法包括：A在前端固定一自适应因子为0的Liu型自适应陷波器LANF；B将LANF输出作为Mohsen型自适应陷波器MANF的输入；C利用MANF估计频率实时调整LANF并采用级联形式固定构成级联自适应陷波器SANF；D将SANF应用于多路不同步脉冲计数补偿，求得周期脉冲信号任一稳态时刻相位和相应补偿计数值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：万勇，潘云飞，杨茹，卢嘉敏，冯良锋，谢小芳，
申请(专利权)人：广州能源检测研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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