一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法及系统

1.一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，用于改进高性能超前观测器，其特征在于，该方法包括：获取噪声滤波器的噪声滤波原始参数，根据所述噪声滤波原始参数构造第二噪声滤波器；获取第二噪声滤波器的输入信号，将所述第二噪声滤波器的输入信号输入至第二噪声滤波器，得到第二噪声滤波器的输出信号；获取改进高性能超前观测器的输入信号，将所述改进高性能超前观测器的输入信号及所述第二噪声滤波器的输出信号输入至高频噪声功率增益计算单元，得到第二高频噪声功率增益；获取预设高频噪声幅值增益，将所述预设高频噪声幅值增益及所述第二高频噪声功率增益输入至比较器，得到比较信号；将所述比较信号输入至积分控制单元，得到积分控制信号；将所积分控制信号及噪声滤波原始参数输入至乘法器，得到惯性滞后时间常数给定信号；将所述惯性滞后时间常数给定信号输入至第二噪声滤波器，对第二噪声滤波器进行调整，并将所述惯性滞后时间常数给定信号及所述噪声滤波原始参数输入至一阶惯性滤波器，得到噪声滤波参数控制信号；将所述改进高性能超前观测器的输入信号及所述噪声滤波参数控制信号输入至改进高性能超前观测器，得到改进高性能超前观测器的输出信号；所述改进高性能超前观测器的传递函数为：其中，IHPLO(s)为改进高性能超前观测器的传递函数，K GC 为改进高性能超前观测器的增益补偿的增益，K IPC 为改进高性能超前观测器的内部比例控制的增益，NF(s)为噪声滤波器的传递函数，T NFP 为噪声滤波器的噪声滤波原始参数，ESWF(s)为工程滑动窗滤波器的传递函数，n ESWF 为工程滑动窗滤波器的阶次，T IHPLO 为改进高性能超前观测器的时间常数，s为拉普拉斯算子。 2.如权利要求1所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，其特征在于，所述第二噪声滤波器的传递函数为：其中，FN:S(s)为第二噪声滤波器的传递函数，T NFP:S 为噪声滤波原始参数，FTCCV:S(t)为第二噪声滤波参数控制信号，s为拉普拉斯算子，t为时间值。 3.如权利要求1所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，其特征在于，所述比较器的传递函数为：其中，S C (t)为比较器的传递函数，IS G (t)为比较器的给定端输入信号，HFNAGG为预设高频噪声幅值增益，IS F (t)为比较器的反馈端输入信号过程，HFNAG:S(t)为第二高频噪声功率增益，DZ C 为比较器的死区，t为时间值。 4.如权利要求1所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，其特征在于，所述将所述比较信号输入至积分控制单元，得到积分控制信号，包括：获取自动跟踪-停止的输出信号，将所述比较信号、所述自动跟踪-停止的输出信号及常数1输入至积分控制单元，得到积分控制信号。 5.如权利要求4所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，其特征在于，所述积分控制单元的传递函数为：其中，S IC (t)为积分控制单元的传递函数，TI为积分控制单元的跟踪输入，OTC为积分控制单元的输出跟踪控制，AT/S为自动跟踪-停止的输出信号，S C (t)为比较器的传递函数，T IC 为积分控制单元的积分时间常数，t为时间值。 6.如权利要求1所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，其特征在于，所述乘法器的传递函数为：NFPCV:S(t)＝S IC (t)NFPOV；其中，NFPCV:S(t)为乘法器的传递函数，S IC (t)为积分控制单元的传递函数，NFPOV为噪声滤波原始参数，t为时间值。 7.如权利要求1所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，其特征在于，所述将所述惯性滞后时间常数给定信号及所述噪声滤波原始参数输入至一阶惯性滤波器，得到噪声滤波参数控制信号，包括：获取自动跟踪-停止的输出信号，将所述自动跟踪-停止的输出信号所述惯性滞后时间常数给定信号及所述噪声滤波原始参数输入至一阶惯性滤波器，得到噪声滤波参数控制信号。 8.如权利要求7所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，其特征在于，所述一阶惯性滤波器的传递函数为：其中，FOIF(s)为一阶惯性滤波器的传递函数，T FOIF 为一阶惯性滤波器的时间常数，NFPCV(t)为噪声滤波原始参数控制值，GI为一阶惯性滤波器的跟踪输入，NFPOV为噪声滤波原始参数，OGC为一阶惯性滤波器的跟踪控制，AT/S为自动跟踪-停止的输出信号，L -1 为拉普拉斯反变换，NFPCV:S(t)为第二噪声滤波参数控制值过程，s为拉普拉斯算子，t为时间值。 9.如权利要求1所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，其特征在于，所述将所述改进高性能超前观测器的输入信号及所述第二噪声滤波器的输出信号输入至高频噪声功率增益计算单元，得到第二高频噪声功率增益，包括：将所述改进高性能超前观测器的输入信号输入至第一高通滤波单元，得到第一高通滤波信号；将所述第一高通滤波信号输入至第一平方运算单元，得到第一平方运算信号；将所述第一平方运算信号输入至第一平均值运算单元，得到第一平均值信号；将所述第二噪声滤波器的输出信号输入至第二高通滤波单元，得到第二高通滤波信号；将所述第二高通滤波信号输入至第二平方运算单元，得到第二平方运算信号；将所述第二平方运算信号输入至第二平均值运算单元，得到第二平均值信号；将所述第一平均值信号及所述第二平均值信号输入至除法运算单元，得到第二高频噪声功率增益。 10.如权利要求9所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进方法，其特征在于，所述高频噪声功率增益计算单元的传递函数为：其中，HFNAG(t)为高频噪声幅值增益计算单元的传递函数，L -1 为拉普拉斯反变换，MOV:B(s)为第二平均值运算单元的传递函数，HPF:B(s)为第二高通滤波单元的传递函数，OS HPF:B (t)为第二高通滤波单元的输出信号，OS AVO:B (t)为第二绝对值运算单元的传递函数，IS:B(t)为第二输入信号，MOV:A(s)为第一平均值运算单元的传递函数，HPF:A(s)为第一高通滤波单元的传递函数，OS HPF:A (t)为第一高通滤波的输出信号，OS AVO:A (t)为第一绝对值运算单元的输出信号，IS:A(t)为第一输入信号，T MT 为第一平均值运算单元和第二平均值运算单元共同的平均时间，T HPF 为第一高通滤波单元和第二高通滤波单元的共同的高通滤波时间常数，t为时间值，s为拉普拉斯算子。 11.一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，用于改进高性能超前观测器，其特征在于，该系统包括：第二噪声滤波器建立及运算模块，用于获取噪声滤波器的噪声滤波原始参数，根据所述噪声滤波原始参数构造第二噪声滤波器；获取第二噪声滤波器的输入信号，将所述第二噪声滤波器的输入信号输入至第二噪声滤波器，得到第二噪声滤波器的输出信号；高频噪声功率增益运算模块，用于获取改进高性能超前观测器的输入信号，通过所述改进高性能超前观测器的输入信号及所述第二噪声滤波器的输出信号计算得到第二高频噪声功率增益；比较器运算模块，用于获取预设高频噪声幅值增益，将所述预设高频噪声幅值增益及所述第二高频噪声功率增益输入至比较器，得到比较信号；积分控制模块，用于将所述比较信号输入至积分控制单元，得到积分控制信号；乘法器运算模块，用于根据所积分控制信号及噪声滤波原始参数得到惯性滞后时间常数给定信号；一阶惯性滤波器运算模块，用于将所述惯性滞后时间常数给定信号输入至第二噪声滤波器，对第二噪声滤波器进行调整，并将所述惯性滞后时间常数给定信号及所述噪声滤波原始参数输入至一阶惯性滤波器，得到噪声滤波参数控制信号；改进高性能超前观测器运算模块，用于将所述改进高性能超前观测器的输入信号及所述噪声滤波参数控制信号输入至改进高性能超前观测器，得到改进高性能超前观测器的输出信号；所述改进高性能超前观测器的传递函数为：其中，IHPLO(s)为改进高性能超前观测器的传递函数，K GC 为改进高性能超前观测器的增益补偿的增益，K IPC 为改进高性能超前观测器的内部比例控制的增益，NF(s)为噪声滤波器的传递函数，T NFP 为噪声滤波器的噪声滤波原始参数，ESWF(s)为工程滑动窗滤波器的传递函数，n ESWF 为工程滑动窗滤波器的阶次，T IHPLO 为改进高性能超前观测器的时间常数，s为拉普拉斯算子。 12.如权利要求11所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，其特征在于，所述第二噪声滤波器的传递函数为：其中，FN:S(s)为第二噪声滤波器的传递函数，T NFP:S 为噪声滤波原始参数，FTCCV:S(t)为第二噪声滤波参数控制信号，s为拉普拉斯算子，t为时间值。 13.如权利要求11所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，其特征在于，所述比较器的传递函数为：其中，S C (t)为比较器的传递函数，IS G (t)为比较器的给定端输入信号，HFNAGG为预设高频噪声幅值增益，IS F (t)为比较器的反馈端输入信号过程，HFNAG:S(t)为第二高频噪声功率增益，DZ C 为比较器的死区，t为时间值。 14.如权利要求11所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，其特征在于，所述积分控制模块，还用于：获取自动跟踪-停止的输出信号，根据所述比较信号、所述自动跟踪-停止的输出信号及常数1，得到积分控制信号。 15.如权利要求14所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，其特征在于，所述积分控制单元的传递函数为：其中，S IC (t)为积分控制单元的传递函数，TI为积分控制单元的跟踪输入，OTC为积分控制单元的输出跟踪控制，AT/S为自动跟踪-停止的输出信号，S C (t)为比较器的传递函数，T IC 为积分控制单元的积分时间常数，t为时间值。 16.如权利要求11所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，其特征在于，所述乘法器的传递函数为：NFPCV:S(t)＝S IC (t)NFPOV；其中，NFPCV:S(t)为乘法器的传递函数，S IC (t)为积分控制单元的传递函数，NFPOV为噪声滤波原始参数，t为时间值。 17.如权利要求11所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，其特征在于，所述一阶惯性滤波器运算模块，还用于：获取自动跟踪-停止的输出信号，根据所述自动跟踪-停止的输出信号所述惯性滞后时间常数给定信号及所述噪声滤波原始参数，得到噪声滤波参数控制信号。 18.如权利要求17所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，其特征在于，所述一阶惯性滤波器的传递函数为：其中，FOIF(s)为一阶惯性滤波器的传递函数，T FOIF 为一阶惯性滤波器的时间常数，NFPCV(t)为噪声滤波原始参数控制值，GI为一阶惯性滤波器的跟踪输入，NFPOV为噪声滤波原始参数，OGC为一阶惯性滤波器的跟踪控制，AT/S自动跟踪-停止的输出信号，L -1 为拉普拉斯反变换，NFPCV:S(t)为第二噪声滤波参数控制值过程，s为拉普拉斯算子，t为时间值。 19.如权利要求11所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，其特征在于，所述高频噪声功率增益运算单元，还用于：将所述改进高性能超前观测器的输入信号输入至第一高通滤波单元，得到第一高通滤波信号；将所述第一高通滤波信号输入至第一平方运算单元，得到第一平方运算信号；将所述第一平方运算信号输入至第一平均值运算单元，得到第一平均值信号；将所述第二噪声滤波器的输出信号输入至第二高通滤波单元，得到第二高通滤波信号；将所述第二高通滤波信号输入至第二平方运算单元，得到第二平方运算信号；将所述第二平方运算信号输入至第二平均值运算单元，得到第二平均值信号；将所述第一平均值信号及所述第二平均值信号输入至除法运算单元，得到第二高频噪声功率增益。 20.如权利要求19所述的一种高频噪声幅值增益的自动跟踪改进系统，其特征在于，所述高频噪声功率增益计算单元的传递函数为：其中，HFNAG(t)为高频噪声幅值增益计算单元的传递函数，L -1 为拉普拉斯反变换，MOV:B(s)为第二平均值运算单元的传递函数，HPF:B(s)为第二高通滤波单元的传递函数，OS HPF:B (t)为第二高通滤波单元的输出信号，OS AVO:B (t)为第二绝对值运算单元的传递函数，IS:B(t)为第二输入信号，MOV:A(s)为第一平均值运算单元的传递函数，HPF:A(s)为第一高通滤波单元的传递函数，OS HPF:A (t)为第一高通滤波的输出信号，OS AVO:A (t)为第一绝对值运算单元的输出信号，IS:A(t)为第一输入信号，T MT 为第一平均值运算单元和第二平均值运算单元共同的平均时间，T HPF 为第一高通滤波单元和第二高通滤波单元的共同的高通滤波时间常数，t为时间值，s为拉普拉斯算子。