專(zhuān)利名稱(chēng)：用于估計(jì)功率電子系統(tǒng)狀態(tài)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制技術(shù)中的估計(jì)方法領(lǐng)域。本發(fā)明源于根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的前序的、用于估計(jì)功率電子系統(tǒng)狀態(tài)的方法。
當(dāng)今功率電子系統(tǒng)應(yīng)用在很多應(yīng)用領(lǐng)域中。典型地，這種功率電子系統(tǒng)包含帶有多個(gè)可驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的變頻器電路和可驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體電路的對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。在變頻器電路上通常連接一個(gè)或
者多個(gè)負(fù)載，但是這些負(fù)載在時(shí)間上可能變動(dòng)很大，例如因?yàn)楦蓴_。例如這樣的負(fù)載可能是一個(gè)或者多個(gè)電動(dòng)機(jī)，其中一般可設(shè)想任意一個(gè)電氣負(fù)載。功率電子系統(tǒng)的狀態(tài)，例如感性負(fù)載電流和容性負(fù)載電
壓，實(shí)際上就是與這些變動(dòng)(Variation)相關(guān)而可能很難獲得，也就是說(shuō)只有借助很大的消耗或者完全不能獲得(例如通過(guò)測(cè)量)。因此有必要對(duì)功率電子系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，其中被估計(jì)的狀態(tài)則可以在控制單元中進(jìn)一步處理。常見(jiàn)的用于估計(jì)功率電子系統(tǒng)中狀態(tài)的方法就是應(yīng)用時(shí)間離散的卡爾曼濾波器，如文獻(xiàn)"Braided extended Kalman filters forsensorless estimation in induction motors at high-low/zero speed", IETControl Theory, Appl.， 2007所給出的那樣。為了能夠進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，例如應(yīng)用時(shí)間離散的卡爾曼濾波器，首先必須按照下面的方法步驟進(jìn)行
(a) 對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0確定輸出量向量y(k),其中N是可預(yù)先設(shè)定的采樣水平(Abtasthorizont)，其中y是例如變頻輸出電壓的輸出量，其例如可通過(guò)測(cè)量獲得。
(b) 對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k-0確定調(diào)整量向量u(k)，其中調(diào)
背景技術(shù)：
5整量例如是變頻器電路的調(diào)節(jié)系數(shù)。
(C)確定用于描述功率電子系統(tǒng)的、采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(X(k)，U(k))，該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量向量
u(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k),以及
(d)確定用于描述功率電子系統(tǒng)的、采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k)),該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量向量u(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)。
在應(yīng)用時(shí)間離散的卡爾曼濾波器來(lái)估計(jì)功率電子系統(tǒng)的狀態(tài)x時(shí)的問(wèn)題是，狀態(tài)的附加條件只有在很大消耗時(shí)才可以考慮或者根本無(wú)法考慮，附加條件是例如感性負(fù)載電流和/或容性負(fù)載電壓可以被限制或者非負(fù)的條件。分段的仿射線性系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k))，g(x(k),u(k))表示了卡爾曼濾波器進(jìn)一步的問(wèn)題(這些函數(shù)描述給出的功率電子系統(tǒng))，因?yàn)樵诓捎脮r(shí)間離散的卡爾曼濾波器估計(jì)時(shí)，這同樣不能考慮或者只有在很大量消耗時(shí)才可以考慮。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，給出一種用于估計(jì)功率電子系統(tǒng)狀態(tài)的方法，該方法允許對(duì)大范圍的功率電子系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)而且還可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1的特征解決。在從屬的權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。
在根據(jù)本發(fā)明的用于估計(jì)功率電子系統(tǒng)狀態(tài)的方法中，系統(tǒng)具有變頻器電路。該方法采用下列步驟
(a) 對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0確定輸出量向量y(k)，其中N是可預(yù)先設(shè)定的采樣水平。
(b) 對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到]^0確定調(diào)整量向量u(k)，
(c) 確定用于描述功率電子系統(tǒng)的、采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))，該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量向量u(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k),以及(d) 確定用于描述功率電子系統(tǒng)的、采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k))，該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量向量u(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)。
按照本發(fā)明，在采樣時(shí)間點(diǎn)k=0對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)的估計(jì)以下列步驟實(shí)現(xiàn)
(e) 對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0中的每個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)使系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)如此變化，即，佳_得系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)與第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)和輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)相加的和在采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0上最小，
(f) 選擇在采樣時(shí)間點(diǎn)k=0的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)，而且
(g) 第 一 系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k))與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k))分別是仿射線性的或者備選地分別是分段仿射線性的。
在目前也就是當(dāng)前的時(shí)間點(diǎn)k=0時(shí)的期望的被估計(jì)狀態(tài)則作為在采樣時(shí)間點(diǎn)k=0的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)的向量元素被包含在內(nèi)，也就是在系統(tǒng)狀態(tài)向量x(0)中。有利地，根據(jù)本發(fā)明的方法允許在狀態(tài)估計(jì)時(shí)附加條件也可以毫無(wú)問(wèn)題地得到考慮，這些附加條件是狀態(tài)和輸入的分段仿射線性關(guān)系。如果功率電子系統(tǒng)可以通過(guò)分段仿射線性系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))， g(x(k),u(k))描述，該系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))，g(x(k)，u(k))同樣可以在狀態(tài)估計(jì)時(shí)有利地、非常簡(jiǎn)單地#1考慮。總而言之，由此根據(jù)本發(fā)明的方法允許對(duì)極大范圍的功率電子系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)而且還可以非常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。
上述發(fā)明的該任務(wù)和其它任務(wù)、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)會(huì)通過(guò)下面本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式結(jié)合附圖的詳細(xì)描述進(jìn)行闡明。


其中
圖1顯示了帶有控制單元且?guī)в泄烙?jì)裝置的功率電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式，該估計(jì)裝置按照根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行功率電子系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)。
附圖中使用的附圖標(biāo)記及其含義總結(jié)列于附圖標(biāo)記列表。基本上圖中相同的部分設(shè)為相同的附圖標(biāo)記。所述實(shí)施方式示例地表示專(zhuān)利的主題而沒(méi)有限制作用。附圖標(biāo)記列表
1. 功率電子系統(tǒng)
2. 估計(jì)裝置
3. 控制單元
4. 變頻器電路
5. 馬區(qū)動(dòng)電^各(Ansteuerschaltung)
具體實(shí)施例方式
在圖1中顯示了帶有控制單元3且?guī)в泄烙?jì)裝置2的功率電子系統(tǒng)1結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式，該估計(jì)裝置按照根據(jù)本發(fā)明的方法對(duì)功率電子系統(tǒng)1的狀態(tài)x的進(jìn)行估計(jì)。為了清楚明了， 一個(gè)或者多個(gè)與功率電子系統(tǒng)l相連的負(fù)載沒(méi)有在圖1中示出。功率電子系統(tǒng)1包括帶有多個(gè)可驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的變頻器電^各4以及所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路5，該驅(qū)動(dòng)電路5用于驅(qū)動(dòng)(ansteuern)帶有驅(qū)動(dòng)信號(hào)S的功率半導(dǎo)體。該驅(qū)動(dòng)電路5例如借助于調(diào)整量u的脈沖寬度調(diào)制產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)S，例如調(diào)整量u是變頻器電路的調(diào)節(jié)系數(shù)。根據(jù)圖1，例如功率電子系統(tǒng)1的輸出量y是變頻器輸出電壓，例如可以通過(guò)測(cè)量獲得該變頻器輸出電壓。此外圖1所示的結(jié)構(gòu)還包含開(kāi)始時(shí)已經(jīng)提到的估計(jì)裝置2,該估計(jì)裝置2按照根據(jù)本發(fā)明的方法對(duì)功率電子系統(tǒng)1的狀態(tài)x進(jìn)行估計(jì)。該功率電子系統(tǒng)的要估計(jì)的狀態(tài)x例如是感性負(fù)載電流和容性負(fù)載電壓?，F(xiàn)在，下面就詳細(xì)地討論根據(jù)本發(fā)明的方法。在步驟(a)，對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0確定輸出量向量y(k),其中N是可預(yù)先設(shè)定的采樣水平。那么輸出量向量y(k)的元素就是對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)
8k=-N+l到k=0的輸出量y,例如通過(guò)測(cè)量確定的變頻器輸出電壓。在 步驟(b)，對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k-0確定調(diào)整量向量u(k),其中 調(diào)整量向量u(k)的元素是對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0的調(diào)整量u， 例如調(diào)節(jié)系數(shù)。在步驟(c),確定用于描述功率電子系統(tǒng)1的、采樣時(shí) 間點(diǎn)k時(shí)的第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k)),該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間 點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量向量u(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)。此外在步驟(d)，確定 用于描述功率電子系統(tǒng)1的、采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的第二系統(tǒng)模型函數(shù) g(x(k)，u(k)),該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量向量u(k)和輸 出量向量x(k)。
用于描述功率電子系統(tǒng)1的采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的第一系統(tǒng)模型函數(shù) f(x(k),u(k))—般可以如下確定
f(x(k),u(k)"
A，x(k) + B，u(k) + vv F，x(k) + E;u(k) s A2x(k) + B2u(k) + v2， F2x(k) + E2u(k)《G2
AMx(k) + BMu(k) + vM ， FMx(k) + EMu(k)《GM
其中A卜.Am， B卜..Bm， F卜.Fm和E卜.Em是矩降而V卜..Vm是向 量且向量G1和G2是邊界，它們把第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k))定義 為仿射線性或者分段仿射線性。已經(jīng)提到，如果功率電子系統(tǒng)可以這 樣描述的話，那么通過(guò)對(duì)向量G!... GM以及... VM和矩陣A!...AM， B卜..Bm， F卜.Fm, e卜..em合適的選擇就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)仿射線性函 數(shù)。
用于描述功率電子系統(tǒng)1的采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的第二系統(tǒng)模型函數(shù) g(x(k)，u(k))—4殳可以如下確定
g(x(k),u(k))-
C,x(k) + D律)+ WL F^(k) + E，u(k)^G, C2x(k〉 + D2u(k) + w2, F2x(k) + E2u(k) s G2
CMx(k)十DMu(k) + wM, FMx(k) + EMu(k) ^ GM 其中C卜..Cm， D,…Dm， F卜..Fm和E卜..Em是矩降而W,…Wm是 向量且向量和G2是邊界，它們把第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k))同 樣定義為仿射線性或者分段仿射線性。已經(jīng)提到，如果功率電子系統(tǒng)可以這樣描述的話，那么通過(guò)對(duì)向量G！ ... Gm以及W！ ...Wm和矩陣
C卜..Cm, D卜..Dm, F,…Fm, e卜..em合適的選擇就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)連
續(xù)仿射線性函數(shù)。
按照本發(fā)明，在采樣時(shí)間點(diǎn)k-O也就是當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)的估計(jì)以下文中所述進(jìn)一步的步驟實(shí)現(xiàn)
(e) 對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0中的每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)使系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)如此變化，即，使得系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)與第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)和輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)相加的和在采樣時(shí)間點(diǎn)k--N十l到k=0上最小，
(f) 選擇在采樣時(shí)間點(diǎn)kK)的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)。
在目前也就是當(dāng)前的時(shí)間點(diǎn)k=0的期望的被估計(jì)狀態(tài)作為在采樣時(shí)間點(diǎn)k=0的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)的向量元素被包含在內(nèi)，也就是在系統(tǒng)狀態(tài)向量x(0)中。例如這些向量元素是在采樣時(shí)間點(diǎn)k=0的感性負(fù)載電流和容性負(fù)載電壓。有利地，根據(jù)本發(fā)明的方法允許在估計(jì)狀態(tài)x時(shí)狀態(tài)x的附加條件也可以毫無(wú)問(wèn)題地得到考慮。如果功率電子系統(tǒng)可以通過(guò)仿射線性或者分段仿射線性系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))，g(x(k),u(k))描述，該系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))， g(x(k)，u(k))同樣可以在估計(jì)狀態(tài)x時(shí)有利地非常簡(jiǎn)單地被考慮?？偠灾纱烁鶕?jù)本發(fā)明的方法允許對(duì)極大范圍的功率電子系統(tǒng)1進(jìn)行狀態(tài)x估計(jì)而且可以非
常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。
然后可以在控制單元3中進(jìn)一步處理按照根據(jù)本發(fā)明的方法估計(jì)的狀態(tài)x，也就是iJL例如調(diào)節(jié)到相應(yīng)的額定狀態(tài)Xref 。如同例如由文獻(xiàn)EP 1 670 135 Al已知的，控制單元3優(yōu)選按照模型預(yù)測(cè)控制原理(Mode-Predictive-Control)工作。自然也可以考慮任何其它的控制原理或者任何控制特性。
上述總和可以才艮據(jù)下述公式描述為總和J:
J= 土 (||x(k + 1)-f(x(k),u(k))Hw +|y(k)-g(x(k),ti(k))llw丄其中Wx和Wy分別是與狀態(tài)向量x(k)和x(k+1 )相關(guān)以及與輸出量向量y(k)相關(guān)的加權(quán)矩陣。標(biāo)志q給出可選擇的向量范數(shù)。優(yōu)選地將絕對(duì)值和范數(shù)(Betragssummennorm)選為系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+1 )與第 一 系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)，也就是說(shuō)對(duì)于表達(dá)式|X(k + 1)-f(x(k),u闊w'q，其中q^。
此外，優(yōu)選地，類(lèi)似地將絕對(duì)值和范數(shù)選擇為輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)，也就是對(duì)于表達(dá)式||y(k)-g(x(k)'u(k)lyq'其中還是『L有利地，絕對(duì)值和范數(shù)，也就是說(shuō)
q=l，可以4艮容易地實(shí)現(xiàn)。
作為備選還可以考慮分別將歐氏范數(shù)選為系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)與第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)和輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)，也就是說(shuō)q=2。
作為又一備選還可以考慮，將最大范數(shù)分別選為系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+1 )與第 一 系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)和輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)，也就是說(shuō)q=oo。
已經(jīng)提到，還可以考慮其他的范數(shù)。此外可以設(shè)想，也為單個(gè)差值選擇不同的范數(shù)，也就是說(shuō)例如有可能，將絕對(duì)值和范數(shù)選為系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)與第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)，那么其中q=l,與之不同，將歐氏范數(shù)選為輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k)，u(k))的差的向量范數(shù)，也就是說(shuō)q二2。在此一般可以考慮所有的組合。
如上所述，對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0中的每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)使系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)如此變化，即，使得總和J在采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0上最小。對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0的每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)的變動(dòng)也可以存入表格(查找表)，其中對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0中的每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)，系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)對(duì)
ii應(yīng)于每個(gè)輸出量向量y(k)和調(diào)整量向量u(k)。那么僅必須從表格中讀出期望的采樣時(shí)間點(diǎn)k=0時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)也就是系統(tǒng)狀態(tài)向量x(O)，其中系統(tǒng)狀態(tài)向量x(O)的向量元素是目前也就是當(dāng)前的時(shí)間點(diǎn)k=0時(shí)的期望的被估計(jì)狀態(tài)x。該表格可以事先也就是脫機(jī)(offline)建立，從而，在使總和J最小的標(biāo)準(zhǔn)存在偏差時(shí)，有利地，不必聯(lián)機(jī)進(jìn)行計(jì)算密集的運(yùn)算。上面所提到的表格可以保存到或者存儲(chǔ)到估計(jì)裝置2中或者估計(jì)裝置2隨后訪問(wèn)的分離的存儲(chǔ)媒體中。
與之相反，如果存在足夠的計(jì)算能力資源，例如通過(guò)處理器，特別是數(shù)字信號(hào)處理器，那么對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0的每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)的變動(dòng)就可以連續(xù)也就是聯(lián)機(jī)計(jì)算。
權(quán)利要求
1.一種用于估計(jì)功率電子系統(tǒng)(1)狀態(tài)的方法，其中所述系統(tǒng)(1)具有變頻器電路(4)，所述方法采用下列步驟(a)對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k＝-N+1到k＝0確定輸出量向量y(k)，其中N是可預(yù)先設(shè)定的采樣水平。(b)對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k＝-N+1到k＝0確定調(diào)整量向量u(k)，(c)確定用于描述所述功率電子系統(tǒng)(1)的、采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k))，該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量向量u(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)，(d)確定用于描述所述功率電子系統(tǒng)(1)的、采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k)，u(k))，該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量向量u(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)，其特征在于，在采樣時(shí)間點(diǎn)k＝0的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)的估計(jì)以下列步驟實(shí)現(xiàn)(e)對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k＝-N+1到k＝0中的每個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)使系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+1)如此變化，即，使得系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+1)與第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k))的差的向量范數(shù)和輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù)的差的向量范數(shù)相加的和在采樣時(shí)間點(diǎn)k＝-N+1到k＝0上最小，(f)選擇在采樣時(shí)間點(diǎn)k＝0的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)，以及(g)第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k))與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k)，u(k))分別是仿射線性的。
2. —種用于估計(jì)功率電子系統(tǒng)(l)狀態(tài)的方法，其中系統(tǒng)(l)具有 變頻器電路(4),所述方法釆用下列步驟(a) 對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k-O確定輸出量向量y(k)，其中N 是可預(yù)先設(shè)定的采樣水平。(b) 對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k-O確定調(diào)整量向量u(k),(c) 確定用于描述所述功率電子系統(tǒng)(l)的、采樣時(shí)間點(diǎn)k的第一 系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k)),該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量 向量u(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k),(d) 確定用于描述所述功率電子系統(tǒng)(l)的、采樣時(shí)間點(diǎn)k的第二 系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k),u(k)),該函數(shù)依賴(lài)于在采樣時(shí)間點(diǎn)k時(shí)的調(diào)整量 向量u(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k),其特征在于，在采樣時(shí)間點(diǎn)k=0的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)的估計(jì)以下列其它步驟實(shí)現(xiàn)(e) 對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0中的每個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)使系統(tǒng)狀 態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)如此變化，即，使得系統(tǒng)狀態(tài)向量 x(k+l)與第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)和輸出量向量 y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù)的差的向量范數(shù)相加的和在采樣時(shí)間點(diǎn) k=-N+l到k-0上最小，(f) 選擇在采樣時(shí)間點(diǎn)k=0的系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k),以及(g) 第 一 系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k))與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k)，u(k)) 是分別是分段仿射線性的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2中的任一項(xiàng)的所述方法，其特征在于， 分別將絕對(duì)值和范數(shù)選為系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)與第一系統(tǒng)模型函數(shù) f(x(k)，u(k))的差的向量范數(shù)和輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù) g(x(k),u(k))的差的向量范數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2的所述方法，其特征在于，分別將歐氏 范數(shù)選為系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)與第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k),u(k))的差的 向量范數(shù)和輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)才莫型函凄t g(x(k),u(k))的差的向 量范數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2的所述方法，其特征在于，分別將最大 范數(shù)選為系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)與第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k))的差的 向量范數(shù)和輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函凄t g(x(k),u(k))的右側(cè)的差的向量范數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任一項(xiàng)的所述方法，其特征在于，對(duì) 于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0中的每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)將系統(tǒng)狀態(tài)向量 x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)的變動(dòng)存入分配表格，其中對(duì)于采樣時(shí)間 點(diǎn)k=-N+l到k=0中的每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)，系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng) 狀態(tài)向量x(k+l)對(duì)應(yīng)到輸出量向量y(k)和調(diào)整量向量u(k)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任一項(xiàng)的所述方法，其特征在于，連 續(xù)計(jì)算對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k=-N+l到k=0中的每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)的系統(tǒng) 狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+l)的變動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明為用于估計(jì)功率電子系統(tǒng)狀態(tài)的方法，給出一種用于估計(jì)功率電子系統(tǒng)(1)的狀態(tài)的方法，其中系統(tǒng)(1)具有變頻器電路(4)，在該方法中對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)k＝-N+1到k＝0中的每一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)使系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)和系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+1)如此變化，即，使得系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k+1)與第一系統(tǒng)模型函數(shù)f(x(k)，u(k))的差的向量范數(shù)和輸出量向量y(k)與第二系統(tǒng)模型函數(shù)g(x(k)，u(k))的差的向量范數(shù)相加的和在采樣時(shí)間點(diǎn)k＝-N+1到k＝0上最小，其中選擇在采樣時(shí)間點(diǎn)k＝0時(shí)的期望系統(tǒng)狀態(tài)向量x(k)。
文檔編號(hào)G05B13/04GK101673086SQ20091017593
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者G·帕帕福蒂奧, S·高洛克 申請(qǐng)人:Abb研究有限公司