基于多频陷波滤波和信号功率变参数的变结构FXLMS自适应变压器有源降噪算法

为了改善变压器有源降噪系统的性能,提出了基于多频陷波滤波和信号功率变参数的变结构滤波-X最小均方(filter-X least mean square,FXLMS)自适应有源降噪算法。该算法以变结构FXLMS算法为核心,针对变压器噪声的特点,采用多频陷波滤波技术实现了系统无参考传声器的设计,降低硬件成本并节约占地面积。采用随机噪声法对系统次级通道进行在线建模,并提出了"实时建模,延时更新"的策略,以及基于信号功率的变建模收敛系数和变随机噪声幅值相结合的方法,以降低引入的随机噪声幅值,并保证建模的准确性。同时,基于信号功率实现了对降噪收敛系数的自适应调节。仿真和理论分析表明,该算法可加快系统的收敛速度,提高系统的稳定性和降噪量。设计的软件平台与硬件设备相结合的变压器有源降噪系统,在额定运行的50MVA变压器降噪实验中,实现了误差传声器处10~18d B的降噪效果,平均声能量密度降低90.01%~98.41%,验证了算法对实际电力变压器噪声的降噪有效性。

基于自由搜索算法的数字多频陷波滤波器设计

数字多频陷波滤波器的作用是同时处理数字信号中多个特定频率分量。传统设计方法通过级联多个单频陷波系统实现,仅适用于陷波频率间隔较大的情况,且存在频率响应不均匀、过渡带增益不对称以及陷波频率点之间增益难以控制等局限性。为此,以改进的自由搜索算法为基础,提出一种数字多频陷波滤波器的设计方法。通过改进陷波系统结构,约束参数空间,建立优化模型,优化配置极点位置,实现具有稳定特性的数字多频陷波系统。仿真实验结果表明,该设计方法在实现准确陷波的同时,可使得过渡带增益对称且可控,通带内频率响应均匀平稳。

基于多频自适应陷波器的电液伺服振动台共振抑制的研究

为了抑制电液伺服振动台工作时的共振现象,提高其工作稳定性,本文提出了一种采用多频自适应陷波器对电液伺服振动台共振抑制的方法。以电液伺服振动台为基础,对其进行模型分析,建立了2自由度动态系统中液压动力机构的数学模型,并根据模型传递函数得出了液压动力机构固有频率的计算方法。通过最小均方算法得出单频自适应陷波器的传递函数,并在此基础上通过级联的方式设计了多频自适应陷波器,用以抑制振动台的共振。实验中通过对振动台的频率特性以及功率谱的测试结果显示,经过本文所设计多频自适应陷波器对振动台共振的抑制,振动台的增益偏差减小了83.37%,功率谱偏差减小了73.92%。可见本文所设计多频自适应陷波器能够对电液伺服振动台进行较好的共振抑制,有助于电液伺服振动台的平稳工作。

特高压直流电晕电流数据的降噪方法研究

特高压直流输电线路电晕特性的研究对于降低电晕效应、运行损耗和环境影响等都具有十分重要的意义。在国家电网公司特高压直流试验基地,利用特高压直流试验线段和户外大电晕笼,对宽频域电晕电流测量系统获得的正极电晕电流数据进行处理研究。由于该系统为户外作业,空间辐射、机械振动、线路传输等因素都将带来噪声,使得采集到的数据中噪声含量非常丰富,有用的电晕电流信号与噪声同时并存,所以研究电晕特性时首先要对电晕电流数据进行降噪处理。以小波阈值降噪方法为核心,结合快速傅里叶变换及多频陷波滤波技术对电晕电流数据进行降噪处理。仿真实验结果表明,提出的降噪算法效果明显,可实现强噪声背景下电晕电流信号的有效提取,能够为特高压直流电晕特性的深入研究打下很好的基础。