一種同步檢測方法技術

本發明專利技術公開一種同步檢測方法，適用于閉環系統，運算子系統向執行子系統發送的數據包含閉環系統正常運行的必要的發送閉環數據A1和附加的發送開環數據B1，執行子系統從運算子系統接收到的數據包含接收閉環數據A2和接收開環數據B2，執行子系統將接收閉環數據A2按照正常運行的邏輯處理并下發給被控對象，記錄被控對象狀態量的擾動以及擾動時刻；執行子系統將接收開環數據B2處理后記錄接收開環數據的異常現象以及異常時刻；根據被控對象狀態量的擾動時刻和接收開環數據B2的異常時刻來查找對應時刻的被控對象狀態量波形和接收開環數據錄波。此方法實現簡單，能準確地檢測出是否同步，方便定位出被控對象擾動與同步的關系。

【技術實現步驟摘要】
一種同步檢測方法
本專利技術屬于電力電子
，特別涉及一種控制系統中各子系統工作的同步檢測方法。
技術介紹
隨著電力電子技術的發展，基于全控型半導體器件的換流器廣泛應用于新能源發電以及柔性交直流輸電領域。該種類型的換流器動態響應快，控制靈活，但是對控制的實行性也提出了較高的要求，因此設計高速可靠的控制系統對控制性能非常重要。在小功率應用領域，控制系統中的采樣、控制和驅動等環節通常由同一塊處理器完成，各個環節天然同步，實時性較好。但是隨著電力電子技術在大功率應用領域的廣泛應用，一塊處理器的處理能力已經遠遠不能滿足需求，需要將控制系統中的各環節獨立并分割成不同子系統。目前最常用的分割方案是將控制系統分割成采樣子系統、運算子系統和執行子系統，上述三個子系統又可以繼續分割。但是無論采樣哪種分割方式，各個子系統之間都應在一定程度上保持同步。當運算子系統與執行子系統標稱執行周期一致時，如果不同步就會導致通訊數據的丟幀或者重幀，當通訊數據中包含交流分量時，丟幀相當于交流分量相位的突變，重幀相當于交流分量相位的不變，而交流分量的相位應該是一個漸變的過程，所以通訊數據的丟幀和重幀都會給控制系統帶來擾動，從而給被控對象帶來擾動。當運算子系統與執行子系統標稱執行周期不一致時，通訊數據必然會周期性的丟幀或者重幀，丟幀或重幀的周期等于控制運算子系統與執行子系統標稱執行周期的最小公倍數，這個最小公倍數稱為固有擾動周期，此時給相位帶來的是高頻的小擾動，如果不同步就會導致在特定的固有擾動周期里連續出現丟幀或者重幀，擾動得到累加，從而形成較大的擾動。目前關于如何實現同步的方法有很多，但是關于同步檢測的方法鮮有報道，因此有必要尋找一種實現簡單的同步檢測方法，能準確地檢測出是否同步，方便定位出被控對象擾動與同步的關系，本案由此產生。
技術實現思路
本專利技術的目的，在于提供一種同步檢測方法，其實現簡單，能準確地檢測出是否同步，方便定位出被控對象擾動與同步的關系。為了達成上述目的，本專利技術的解決方案是：一種同步檢測方法，適用于閉環系統，所述閉環系統包含采樣子系統、運算子系統、執行子系統和被控對象；運算子系統向執行子系統發送的數據包含閉環系統正常運行的必要的發送閉環數據A1和附加的發送開環數據B1，執行子系統從運算子系統接收到的數據包含接收閉環數據A2和接收開環數據B2，同步檢測的步驟如下：(1)執行子系統將接收閉環數據A2按照正常運行的邏輯處理并下發給被控對象，記錄被控對象狀態量的擾動以及擾動時刻；(2)執行子系統將接收開環數據B2處理后記錄接收開環數據的異常現象以及異常時刻；(3)根據被控對象狀態量的擾動時刻和接收開環數據B2的異常時刻來查找對應時刻的被控對象狀態量波形和接收開環數據錄波；如果沒有出現被控對象狀態量的擾動時刻說明閉環系統運行正常；如果被控對象狀態量的擾動時刻與接收開環數據B2的異常時刻不一致，說明同步異常沒有引起被控對象狀態量的擾動，閉環系統中的其他環節有異常，需要進一步排查；如果擾動時刻與異常時刻一致，說明擾動由同步異常引起，需要優化同步方法。上述發送開環數據B1為體現發送時刻的自產的數據。上述被控對象狀態量為電容電壓、電感電流或者兩者合成量。采用上述方案后，本專利技術通過在發送數據中增加發送開環數據B1，在執行子系統接收到的數據中增加接收開環數據B2，具有以下有益效果：(1)利用原有通道實現同步檢測功能，實現簡單；(2)通訊數據中包含開環數據和閉環數據，可以直觀準確定位被控對象擾動與同步的關系。附圖說明圖1是本專利技術所適用的閉環系統架構圖；圖2是本專利技術的原理圖；圖3是標稱執行周期相等的同步檢測示意圖；圖4是標稱執行周期不等的同步檢測示意圖。具體實施方式以下將結合附圖，對本專利技術的技術方案進行詳細說明。本專利技術提供一種同步檢測方法，適用于閉環系統，所述閉環系統的架構如圖1所示，包括采樣子系統、運算子系統、執行子系統和被控對象，被控對象狀態量可以是電容電壓、電感電流，或電容電壓和電感電流兩者的合成量；其中，運算子系統向執行子系統發送的數據除了現有的閉環系統正常運行的必要的發送閉環數據A1，還包含附加的發送開環數據B1，該發送開環數據B1為體現發送時刻的自產的數據；而執行子系統從運算子系統接收到的數據，除了現有的接收閉環數據A2，還包含接收開環數據B2；同步檢測的步驟如下：(1)執行子系統將接收閉環數據A2按照正常運行的邏輯處理并下發給被控對象，記錄被控對象狀態量的擾動以及擾動時刻；(2)執行子系統將接收開環數據B2處理后記錄接收開環數據的異常現象以及異常時刻；(3)根據被控對象狀態量的擾動時刻和接收開環數據B2的異常時刻來查找對應時刻的被控對象狀態量波形和接收開環數據錄波。有如下幾種情況：如果沒有出現被控對象狀態量的擾動時刻，說明閉環系統運行正常；如果被控對象狀態量的擾動時刻與接收開環數據B2的異常時刻不一致，說明同步異常沒有引起被控對象狀態量的擾動，閉環系統中的其他環節有異常，需要進一步排查；如果擾動時刻與異常時刻一致，說明擾動由同步異常引起，需要優化同步方法。發送開環數據B1的格式與運算子系統標稱執行周期T1和執行子系統標稱執行周期T2有關，T1與T2的最小公倍數為T3，即T3＝N1T1＝N2T2，T1與T2的公倍數為T4，T4是T3的N3倍，即T4＝N3T3，其中N1、N2、N3為正整數，N1N3≥2。發送開環數據為周期性的階梯波，每個臺階對應T1，每個周期等于T4，對應N1N3個臺階。接收開環數據B2的處理方法為，創建一個滑動窗口，窗口寬度為N2N3，窗口中記錄的是當前時刻之前的N2N3個接收開環數據，將窗口中的N2N3個數據求和并與前一時刻的求和對比，如果相等則說明接收開環數據正常，如果不相等則說明接收開環數據異常，記錄該異常時刻。當T1＝T2時，N1＝N2＝1，可令N3＝2，發送開環數據為0、1的方波，接收開環數據處理方法為連續兩個接收開環數據求和并與前一周期對比。如果同步成功，那么連續兩個接收開環數據之和恒為1；如果同步不成功，如圖3所示，那么同步異常時刻的連續兩個接收開環數據之和則不等于1。當T1＝T2時，如圖4(a)所示，T4＝T3＝4T1＝5T2，發送開環數據為周期性的階梯波，每個周期依次為0、1、2、3，接收開環數據處理方法為連續5個接收開環數據求和并與前一周期對比。如果同步成功，那么每隔T4就會重幀一次且重幀的數據恒定，連續5個接收開環數據之和不變；如果同步不成功，那么重幀的數據并不相同，重幀的周期也不等于T4，連續5個接收開環數據之和并不恒定。當T1＝T2時，如圖4(b)所示，T4＝T3＝6T1＝5T2，發送開環數據為周期性的階梯波，每個周期依次為0、1、2、3、4、5，接收開環數據處理方法為連續5個接收開環數據求和并與前一周期對比。如果同步成功，那么每隔T4就會丟幀一次且丟幀的數據恒定，連續5個接收開環數據之和不變；如果同步不成功，那么重幀的數據并不相同，重幀的周期也不等于T4，連續5個接收開環數據之和并不恒定。綜上，本專利技術一種同步檢測方法，通過在運算子系統向執行子系統發送的數據中增加發送開環數據B1，執行子系統除了接收常規的接收閉環數據A2，還接收接收開環數據B2，根據接收開環數據的正常與否本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種同步檢測方法，適用于閉環系統，所述閉環系統包含采樣子系統、運算子系統、執行子系統和被控對象；其特征在于：運算子系統向執行子系統發送的數據包含閉環系統正常運行的必要的發送閉環數據A1和附加的發送開環數據B1，執行子系統從運算子系統接收到的數據包含接收閉環數據A2和接收開環數據B2，同步檢測的步驟如下：(1)執行子系統將接收閉環數據A2按照正常運行的邏輯處理并下發給被控對象，記錄被控對象狀態量的擾動以及擾動時刻；(2)執行子系統將接收開環數據B2處理后記錄接收開環數據的異常現象以及異常時刻；(3)根據被控對象狀態量的擾動時刻和接收開環數據B2的異常時刻來查找對應時刻的被控對象狀態量波形和接收開環數據錄波；如果沒有出現被控對象狀態量的擾動時刻說明閉環系統運行正常；如果被控對象狀態量的擾動時刻與接收開環數據B2的異常時刻不一致，說明同步異常沒有引起被控對象狀態量的擾動，閉環系統中的其他環節有異常，需要進一步排查；如果擾動時刻與異常時刻一致，說明擾動由同步異常引起，需要優化同步方法。

【技術特征摘要】
1.一種同步檢測方法，適用于閉環系統，所述閉環系統包含采樣子系統、運算子系統、執行子系統和被控對象；其特征在于：運算子系統向執行子系統發送的數據包含閉環系統正常運行的必要的發送閉環數據A1和附加的發送開環數據B1，執行子系統從運算子系統接收到的數據包含接收閉環數據A2和接收開環數據B2，同步檢測的步驟如下：(1)執行子系統將接收閉環數據A2按照正常運行的邏輯處理并下發給被控對象，記錄被控對象狀態量的擾動以及擾動時刻；(2)執行子系統將接收開環數據B2處理后記錄接收開環數據的異常現象以及異常時刻；(3)根據被控對象狀態量的擾動時刻和接收開環數據B...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁久東，王輝，盧宇，董云龍，李鋼，胡兆慶，
申請(專利權)人：南京南瑞集團公司，南京南瑞繼保電氣有限公司，南京南瑞繼保工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32