控制对象频域相位特性辩识方法和装置 【技术领域】
本发明涉及热工控制技术领域， 尤其涉及控制对象频域相位特性辩识方法和装置。 背景技术
火电厂热工控制对象具有大惯性、 纯延时、 以及时变性等特点， 特别是控制对象的 特性难以深入准确了解等因素， 使得系统难以控制。 如何有效克服各种不利影响， 从而提高 热工控制回路的调节品质， 一直是热工控制领域不断追求的目标之一。为提高热工对象的 控制品质， 对控制对象模型辩识是非常重要的。
现有的对象模型辩识技术主要是基于时域方面对过程对象模型的特性进行辩识， 主要存在以下三大问题 ： 其一， 时域辨识的实现算法复杂， 因此， 难以在现有 DCS 中应用。 其 二， 时域辩识的精度受过程干扰影响很大 ； 热工对象是需要使用频谱资源的， 其频谱的基本 特点是 ： 以零频率为极点， 从有限高的高频到无限低的低频连续的频谱。 时域模型辩识技术 最根本的问题在于 ： 需要使用到热工对象全部连续的频谱资源， 在实验室的仿真过程中， 可 以做到这些频谱信号无任何噪声污染， 能够获得良好的辨识效果。 但在实际的应用过程中， 工业过程信号并不干净， 对时域模型辩识影响很大， 甚至使辨识的效果很差。 其三是激励信 号问题。 为了获得较高的辩识精度， 需要有较高幅度的充分激励信号， 这对过程工艺正常生 产影响较大。综合这些问题， 使得现有的模型辩识技术难以在实践中得到广泛应用。 发明内容 为了解决上述技术问题， 本发明提供了控制对象频域相位特性辩识方法和装置， 能够非常节约频谱资源地实现控制对象的频域相位特性的辨识。
本发明提供了控制对象频域相位特性辩识方法， 包括 ： 在由调节器和控制对象组成的调节回路的输入信号中加入频谱辨识信号 ； 对所述调节器的输出信号进行滤波， 获取参考频率信号 ； 对与所述调节器输出端相连的控制对象的输出信号进行滤波， 获取过程频率信号 ； 比较所述参考频率信号的相位与所述过程频率信号的相位， 获取控制对象频域传递相 位值。
相应地， 本发明还提供了控制对象频域特性辩识装置， 包括 ： 与由调节器和控制对象组成的调节回路输入端相连的辨识信号发生模块， 用于在调节 回路的输入信号中加入频谱辨识信号 ； 与所述调节器输出端相连的参考频率滤波模块， 用于对所述调节器的输出信号进行滤 波， 获取参考频率信号 ； 与控制对象输出端相连的过程频率滤波模块， 用于对与所述调节器输出端相连的控制 对象的输出信号进行滤波， 获取过程频率信号 ； 与所述参考频率滤波模块、 所述过程频率滤波模块分别相连的相位比较模块， 用于比
较所述参考频率信号的相位与所述过程频率信号的相位， 获取控制对象频域传递相位值。
实施本发明， 具有如下有益效果 ： 本发明通过在由 PID 调节器和控制对象构成的闭环控制系统中， 向过程给定信号加入 方波频谱辩识信号。这样， 在 PID 调节器的输出信号和过程输出信号中、 均包含与频谱辩识 信号相同的频谱成分， 仅是频谱的相位特性相对频谱辩识信号发生了变化， 这种变化与 PID 调节器特性和控制对象特性有着必然的内在联系。通过对 PID 调节器输出信号中频谱成分 与过程输出信号中频谱成分的相位比较， 从而辩识出控制对象的频域相位特性。 另外， 其重 要的用途包括用于对象模型传递函数的计算。
与时域辩识方法不同， 频域辩识方法非常节约频谱资源， 不需要使用到热工对象 全部连续的频谱资源， 只使用到有限数量非连续的单频率点频谱， 数量上仅占到热工对象 全部连续频谱资源的极小部分。可以使用带通滤波器滤出这些单频率点频谱信号， 将绝大 部分的干扰信号排除在外。 附图说明
图 1 是本发明控制对象频域相位特性辩识方法的流程图 ； 图 2 是本发明获取参考频率信号的滤波方法的流程图 ； 图 3 是本发明获取过程频率信号的滤波方法的流程图 ； 图 4 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的频率滤波模块的实施效果示意图 ； 图 5 是本发明获取过程传递相位系数的相位比较方法的流程图 ； 图 6 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的示意图 ； 图 7 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的参考频率滤波模块的示意图 ； 图 8 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的过程频率滤波模块的示意图 ； 图 9 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的相位比较模块的结构示意图 ； 图 10 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的实施效果之一示意图 ； 图 11 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的实施效果之二示意图。 具体实施方式
为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明作进一 步地详细描述。
图 1 是本发明控制对象频域相位特性辩识方法的流程图， 包括 ： S101 ： 在由调节器和控制对象组成的调节回路的输入信号中加入频谱辨识信号 ； S102 ： 对所述调节器的输出信号进行滤波， 获取参考频率信号， 所述参考频率信号包含 与所述频谱辨识信号相同的频谱成分 ； S103 ： 对与所述调节器输出端相连的控制对象的输出信号进行滤波， 获取过程频率信 号， 所述过程频率信号包含与所述频谱辨识信号相同的频谱成分 ； S104 ： 比较所述参考频率信号的相位与所述过程频率信号的相位， 获取控制对象频域 传递相位值。
在由调节器和控制对象组成的调节回路中， 调节回路的输入端接入的是过程给定 信号， 向所述过程给定信号加入频谱辩识信号。所述调节器的输出端与所述控制对象的输入端相连， 故此， 在调节器的输出信号和控制对象的输出信号当中， 均包含与所述频谱辩识 信号相同的频谱成分， 仅是频谱的相位特性相对频谱辩识信号发生了变化， 这种变化与调 节器特性和控制对象特性有着必然的内在联系。
通过将所述调节器的输出信号和所述控制对象的输出信号进行滤波， 可以将绝大 部分的干扰信号排除在外。 与现有技术的时域辨识方法相比， 本发明的抗干扰能力更强， 能 够更准确地对控制对象进行辨识。
经过上述滤波， 排除绝大部分干扰之后， 将所述参考频率信号与所述过程频率信 号进行相位比较， 获取控制对象频域传递相位值， 从而辨识出控制对象的频域相位特性。 与 现有技术的时域辩识方法不同， 本发明采用的频域辩识方法非常节约频谱资源， 不需要使 用到热工对象全部连续的频谱资源， 只使用到有限数量非连续的单频率点频谱， 数量上仅 占到热工对象全部连续频谱资源的极小部分。
另外， 本发明还具有实现算法简单， 容易在现有 DCS 中应用， 对准确认识了解控制 对象的频域相位特性具有重要意义， 其重要的用途之一是用于对象模型传递函数的计算。
所述频谱辨识信号包括由基波成分和预设数次谐波成分组成的方波辨识信号。
典型的频谱辨识信号包括方波信号、 脉冲激发信号、 正弦波信号、 余弦波信号等 等。优选地， 本发明采用方波辨识信号， 其目的在于所加方波频谱辩识信号的幅值较小， 对 过程工艺影响较小。 理论上， 由于方波的偶次频率为低电平， 而奇次频率为高电平， 所以， 所述方波辩 识信号成分包括基波成分和无限次的奇次谐波成分。但是， 本发明不排除可以通过电路转 换技术， 将方波的偶次频率转换为高电平， 而将奇次频率转为为低电平， 一切基于本发明思 想所作的类似修改或等同变换， 应包含在本发明的保护范围之内。
在基于方波的奇次频率为高电平的前提下， 本发明所述的预设数次谐波成分， 具 体为预设数奇次谐波成分。由于高次数谐波的幅值会迅速下降， 高阶对象对高次数谐波会 迅速衰减， 又由于 A/D 转换器位数限制和量化噪声限制， 辨识高次数获取的单点频率信号 的信噪比并不能得到保证。故此， 为了满足工程实际需要， 优选地， 本发明采取由基波成分 和第 3 次至第 21 次的奇次谐波成分组成的方波辨识信号。
图 2 是本发明获取参考频率信号的滤波方法的流程图， 与图 1 相比， 图 2 是步骤 S102 的具体细化步骤， 包括 ： S201 ： 将所述调节器的输出信号中的基波成分进行带通滤波， 获取基波的参考频率信 号。
将所述调节器的输出信号中的各个谐波成分进行带通滤波， 获取各个谐波的参考 频率信号， 具体包括， 步骤 S202 至步骤 S211。
S202 ： 将所述调节器的输出信号中的 3 次谐波成分进行带通滤波， 获取 3 次谐波的 参考频率信号。
S203 ： 将所述调节器的输出信号中的 5 次谐波成分进行带通滤波， 获取 5 次谐波的 参考频率信号。
S204 ： 将所述调节器的输出信号中的 7 次谐波成分进行带通滤波， 获取 7 次谐波的 参考频率信号。
S205 ： 将所述调节器的输出信号中的 9 次谐波成分进行带通滤波， 获取 9 次谐波的
参考频率信号。
S206 ： 将所述调节器的输出信号中的 11 次谐波成分进行带通滤波， 获取 11 次谐波 的参考频率信号。
S207 ： 将所述调节器的输出信号中的 13 次谐波成分进行带通滤波， 获取 13 次谐波 的参考频率信号。
S208 ： 将所述调节器的输出信号中的 15 次谐波成分进行带通滤波， 获取 15 次谐波 的参考频率信号。
S209 ： 将所述调节器的输出信号中的 17 次谐波成分进行带通滤波， 获取 17 次谐波 的参考频率信号。
S210 ： 将所述调节器的输出信号中的 19 次谐波成分进行带通滤波， 获取 19 次谐波 的参考频率信号。
S211 ： 将所述调节器的输出信号中的 21 次谐波成分进行带通滤波， 获取 21 次谐波 的参考频率信号。
图 3 是本发明获取过程频率信号的滤波方法的流程图， 与图 1 相比， 图 3 是步骤 S103 的具体细化步骤， 包括 ： S301 ： 将所述控制对象的输出信号中的基波成分进行带通滤波， 获取基波的过程频率 信号 ； 将所述控制对象的输出信号中的各个谐波成分进行带通滤波， 获取各个谐波的过程频 率信号， 具体包括， 步骤 S302 至步骤 S311。 S302 ： 将所述控制对象的输出信号中的 3 次谐波成分进行带通滤波， 获取 3 次谐波 的过程频率信号。
S303 ： 将所述控制对象的输出信号中的 5 次谐波成分进行带通滤波， 获取 5 次谐波 的过程频率信号。
S304 ： 将所述控制对象的输出信号中的 7 次谐波成分进行带通滤波， 获取 7 次谐波 的过程频率信号。
S305 ： 将所述控制对象的输出信号中的 9 次谐波成分进行带通滤波， 获取 9 次谐波 的过程频率信号。
S306 ： 将所述控制对象的输出信号中的 11 次谐波成分进行带通滤波， 获取 11 次谐 波的过程频率信号。
S307 ： 将所述控制对象的输出信号中的 13 次谐波成分进行带通滤波， 获取 13 次谐 波的过程频率信号。
S308 ： 将所述控制对象的输出信号中的 15 次谐波成分进行带通滤波， 获取 15 次谐 波的过程频率信号。
S309 ： 将所述控制对象的输出信号中的 17 次谐波成分进行带通滤波， 获取 17 次谐 波的过程频率信号。
S310 ： 将所述控制对象的输出信号中的 19 次谐波成分进行带通滤波， 获取 19 次谐 波的过程频率信号。
S311 ： 将所述控制对象的输出信号中的 21 次谐波成分进行带通滤波， 获取 21 次谐 波的过程频率信号。
需要说明的是， 如图 2、 图 3 所述的滤波方法采用的是带通滤波， 优选地， 可采用 LCR 滤波器。对上述参考频率信号或过程频率信号进行滤波。由于干扰信号也是由各种频 率成分构成的， 而 “带通滤波” 最大特点是可将绝大部分不需要的频率成分排出在外。频域 辨识最大优势也在于强抗干扰性， 只取有用信号， 将不需要的信号排除在外。 如果干扰信号 频率与辨识点相同或非常接近， 则性能取决于信噪比的大小， 因为辨识点数较多， 计算传递 函数 3 到 4 个点已足够了。另外， 设计滤波器对相邻谐波或基波频率的衰减率大于 40 分 贝， 带宽 0.003rad/s， 这样获得的单点频率信号比较干净， 有较好的抗干扰性和响应时间， 从加入方波开始， 需要２－ 3 个方波周期， 滤波器输出幅值才会稳定。但频域辨识取的是稳 态结果， 响应时间不是最重要的。也可设计滤波器对相邻谐波或基波频率的衰减率大于 80 分贝， 带宽 0.0005rad/s， 可获得更好的性能， 但需要 6 － 7 个方波周期， 滤波器输出幅值才 会稳定。故此， 优选地， 可采用 LCR 滤波器进行四级滤波， 可以达到上述性能指标。
图 4 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的频率滤波模块的实施效果示意 图， 选择参数下表所示 ：图 5 是本发明获取过程传递相位系数的相位比较方法的流程图， 与图 1 相比， 图 5 是步 骤 S104 的具体细化步骤， 包括 ： S401 ： 比较参考频率信号的幅值与零值， 获取参考频率信号的二进制逻辑信号。
将参考频率信号幅值进行与零值的比较， 得到参考频率信号的二进制逻辑信号， 表达式如下 ： 设参考单点频率信号为 ： 单点频率信号周期为 ：即， A1 为 1 的时间段是
， （i 为非负整数） 。S402 ： 将参考频率信号的二进制逻辑信号的上升沿转换为参考脉冲输出信号， 再 将参考脉冲输出信号转换为 0-Tn 参考计时值输出信号， 获得参考计时值输出信号。
将上述参考频率信号的二进制逻辑信号的上升沿转换为参考脉冲输出信号， 脉冲 信号宽度较小， 将脉冲信号看成为一个时刻， 表达式如下 ：上式中
为单位脉冲函数， i 为非负整数。以上得到参考脉冲输出信号。
再将参考脉冲信号转换为 0-Tn 参考计时值信号输出， 其中参考脉冲为 1 时刻对参 考计时值复零， 参考脉冲消失后参考计时值重新从零开始计时， 表达式如下 ： 当 则：
， i 为非负整数 ， 输出范围 0-Tn以上得到参考计时值输出信号。 S403 ： 将该参考计时输出信号转换为角弧度输出信号， 获得单点频率的参考角弧 度输出信号。
将上述参考计时值输出信号转换为角弧度信号输出， 具体将参考计时值输出信号 乘以 2π/Tn， 表达式如下 ：以上得到单点频率的参考角弧度输出信号。
S404 ： 比较过程频率信号的幅值与零值， 获取过程频率的二进制逻辑信号。
将过程频率信号的幅值进行与零值的比较， 得到过程频率信号的二进制逻辑信 号， 表达式如下 ： 设过程单点频率信号为 ： 为过程单点频率信号滞后角弧度， 单点频率信号周期为 ：即， B1 为 1 的时间段是
， （i 为非负整数） 。S405 ： 将过程频率信号的二进制逻辑信号的上升沿转换为脉冲输出信号， 获取过 程脉冲输出信号。
将上述的二进制逻辑信号的上升沿转换为脉冲输出信号， 脉冲信号宽度较小， 将 脉冲信号看成为一个时刻， 表达式如下 ：上式中
为单位脉冲函数， i 为非负整数。以上得到过程脉冲输出信号。S406 ： 在所述过程脉冲输出信号为 1 时刻， 对所述单点频率的参考角弧度输出信 号进行采样， 在过程脉冲输出信号消失后对所采样的信号进行保持， 获得控制对象在该单 点频率的滞后角弧度值。
S407 ： 将控制对象在该单点频率的滞后角弧度值转换为相位值， 获得控制对象在 该单点频率的传递相位值。其中， 所述该单点频率为基波频率或各个谐波频率。
在上述过程脉冲输出信号为 1 时刻， 对上述单点频率的参考角弧度输出信号进行 采样， 表达式如下 ： 过程脉冲输出信号为 1 时刻为 ：
，i 为非负整数。则： 过程脉冲输出信号为 1 时刻单点频率的参考角弧度信号输出为 ：则： 过程脉冲输出信号为 1 时刻， 对单点频率的参考角弧度输出信号采样输出信号为 ： 在过程脉冲输出信号消失后， 对采样信号进行保持， 保持输出信号为 ： 以上得到控制对象在该单点频率滞后角弧度值。
将控制对象在该单点频率滞后角弧度值乘以 -360/2π 值， 得到控制对象在该单 点频率传递相位值， 表达式如下 ： 。 这里采用的是一种同步相位检出技术， 如果输入相位稳定， 输出也稳定， 即输出信 号中没有波动成分。现有的一些技术中， 需要对输出信号进行滤波， 来保证输出信号的稳 定， 即便输入相位稳定， 输出信号中也存在波动成分， 即不能完全消除波动成分。
需要说明的是， 对上述基波成分的参考频率信号、 各奇次谐波成分的参考频率信 号进行上述步骤 S401 至步骤 S403， 获得一组基波成分的参考频率信号的参考角弧度输出 信号、 一组 3 次谐波成分的参考频率信号的参考角弧度输出信号…一组 21 次谐波成分的参 考频率信号的参考角弧度输出信号 ； 对上述基波成分的过程频率信号、 各奇次谐波成分的 过程频率信号进行上述步骤 S404 至步骤 S405， 获得一组过程脉冲输出信号。获得一组基 波成分的过程频率信号的过程脉冲输出信号、 一组 3 次谐波成分的过程频率信号的过程脉 冲输出信号…一组 21 次谐波成分的过程频率信号的过程脉冲输出信号。最后， 将各组参考 角弧度输出信号和对应的各组过程脉冲输出信号进行上述步骤 S406、 S407， 得到一组控制 对象的传递相位值， 从而获得基波到有限项数奇次谐波频率范围内控制对象的相位频率特 性。对准确认识了解控制对象的特性具有重要意义， 更重要的用途是用于对象模型传递函 数的计算。
图 6 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的示意图， 包括 ： 典型的， 由调节器和控制对象组成的调节回路 ； 与由调节器和控制对象组成的调节回路输入端相连的辨识信号发生模块， 用于在调节
回路的输入信号中加入频谱辨识信号 ； 与所述调节器输出端相连的参考频率滤波模块， 用于对所述调节器的输出信号进行滤 波， 获取参考频率信号 ； 与控制对象输出端相连的过程频率滤波模块， 用于对与所述调节器输出端相连的控制 对象的输出信号进行滤波， 获取过程频率信号 ； 与所述参考频率滤波模块、 所述过程频率滤波模块分别相连的相位比较模块， 用于比 较所述参考频率信号的相位与所述过程频率信号的相位， 获取控制对象频域传递相位值。
如图 6 所示的辨识信号发生模块包括 ： 方波函数单元， 用于输出方波辨识信号， 所述方波辨识信号包括基波成分和各个谐波 成分。
图 7 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的参考频率滤波模块的示意图， 所 述参考频率滤波模块包括 ： 参考基波滤波单元， 用于将所述调节器的输出信号中的基波成分进行带通滤波， 获取 基波的参考频率信号 ； 至少一个参考谐波滤波单元， 用于将所述调节器的输出信号中的各个谐波成分进行带 通滤波， 获取各个谐波的参考频率信号。具体地， 包括， 参考 3 次谐波滤波单元， 用于对 3 次 谐波成分的参考频率信号进行滤波 ； 参考 5 次谐波滤波单元， 用于对 5 次谐波成分的参考频 率信号进行滤波 ； 参考 7 次谐波滤波单元， 用于对 7 次谐波成分的参考频率信号进行滤波 ； 参考 9 次谐波滤波单元， 用于对 9 次谐波成分的参考频率信号进行滤波 ； 参考 11 次谐波滤 波单元， 用于对 11 次谐波成分的参考频率信号进行滤波 ； 参考 13 次谐波滤波单元， 用于对 13 次谐波成分的参考频率信号进行滤波 ； 参考 15 次谐波滤波单元， 用于对 15 次谐波成分 的参考频率信号进行滤波 ； 参考 17 次谐波滤波单元， 用于对 17 次谐波成分的参考频率信号 进行滤波 ； 参考 19 次谐波滤波单元， 用于对 19 次谐波成分的参考频率信号进行滤波 ； 参考 21 次谐波滤波单元， 用于对 21 次谐波成分的参考频率信号进行滤波。 图 8 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的过程频率滤波模块的示意图， 所 述过程频率滤波模块包括 ： 过程基波滤波单元， 用于将所述控制对象的输出信号中的基波成分进行带通滤波， 获 取基波的过程频率信号 ； 至少一个过程谐波滤波单元， 用于将所述控制对象的输出信号中的各个谐波成分进行 带通滤波， 获取各个谐波的过程频率信号。具体地， 包括， 过程 3 次谐波滤波单元， 用于对 3 次谐波成分的过程频率信号进行滤波 ； 过程 5 次谐波滤波单元， 用于对 5 次谐波成分的过程 频率信号进行滤波 ； 过程 7 次谐波滤波单元， 用于对 7 次谐波成分的过程频率信号进行滤 波； 过程 9 次谐波滤波单元， 用于对 9 次谐波成分的过程频率信号进行滤波 ； 过程 11 次谐波 滤波单元， 用于对 11 次谐波成分的过程频率信号进行滤波 ； 过程 13 次谐波滤波单元， 用于 对 13 次谐波成分的过程频率信号进行滤波 ； 过程 15 次谐波滤波单元， 用于对 15 次谐波成 分的过程频率信号进行滤波 ； 过程 17 次谐波滤波单元， 用于对 17 次谐波成分的过程频率信 号进行滤波 ； 过程 19 次谐波滤波单元， 用于对 19 次谐波成分的过程频率信号进行滤波 ； 过 程 21 次谐波滤波单元， 用于对 21 次谐波成分的过程频率信号进行滤波。
图 9 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的相位比较模块的结构示意图。如
图 9 所示， 所述相位比较模块包括参考角弧度计算模块， 过程脉冲发生模块， 与参考角弧度 计算模块、 所述过程脉冲发生模块分别相连的相位采样模块 ； 所述参考角弧度计算模块包括参考比较单元 A1， 用于比较参考频率信号的幅值与零 值， 获取参考频率信号的二进制逻辑信号 ； 与所述参考比较单元 A1 相连的参考上升沿脉冲 单元 A2， 用于将参考频率信号的二进制逻辑信号的上升沿转换为参考脉冲输出信号 ； 与所 述参考上升沿脉冲单元 A2 相连的计时器单元 A3， 用于将参考脉冲输出信号转换为 0-Tn 参 考计时值输出信号， 获得参考计时值输出信号 ； 与所述计时器单元 A3 相连的角弧度换算单 元 A4， 用于将该参考计时值输出信号转换为角弧度信号输出， 获得单点频率的参考角弧度 输出信号 ； 其中， 所述角弧度单元包括乘法器 ； 所述过程脉冲发生模块包括过程比较单元 B1， 用于比较过程频率信号的幅值与零值， 获取过程频率信号的二进制逻辑信号 ； 与所述过程比较单元 B1 相连的过程上升沿脉冲单 元 B2， 用于将过程频率信号的二进制逻辑信号的上升沿转换为过程脉冲输出信号， 获得过 程脉冲输出信号 ； 所述相位采样模块包括与所述单点频率的参考角弧度输出信号、 所述过程脉冲输出信 号分别相连的采样保持单元 C1， 用于在所述过程脉冲输出信号为 1 时刻， 对所述单点频率 的参考角弧度输出信号进行采样， 在过程脉冲输出信号消失后对所采样的信号进行保持， 获得控制对象在该单点频率的滞后角弧度值 ； 与所述采样保持单元 C1 相连的相位转换单 元 C2， 用于将控制对象在该单点频率的滞后角弧度值转换为相位值， 获得控制对象在该单 点频率的传递相位值。
需要说明的是， 各个单点频率的滤波和幅值比较需要互相对应。例如， 经过图 7 的 参考基波滤波单元滤波后获得的参考基波频率信号， 与经过图 8 的参考过程基波滤波单元 滤波后获得的过程基波频率信号像对应， 比较所述参考频率信号的相位与所述过程频率信 号的相位， 获取控制对象在该频率的传递相位值。其余， 各奇次谐波频率的参考 / 过程频率 信号如此类推， 最后， 获得一组控制对象频域传递相位值。 该传递相位值对准确认识了解控 制对象的特性具有重要意义， 一是得到从基波到 21 次谐波频率范围内控制对象频域相位 特性， 其二是用途于对象模型传递函数的计算。
图 10 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的实施效果之一示意图。
如图 10 所示， 为一个二阶惯性环节相位频率特性仿真辩识效果图， 该二阶惯性环 节传递函数为 : ， 图中实线为理论相位频率特性曲线， 粗点为实施例仿真辩识结果， 可见辩识精度较高。
图 11 是本发明控制对象频域相位特性辩识装置的实施效果之二示意图。
如图 11 所示， 为对传递函数为的二阶惯性惯性环节在有干扰环境下的辩识精度仿真结果， 具体在参考滤波模块组输入中加入带宽为 100Hz， 平均幅值为方波辨识 信号幅值 100% 的高频高斯干扰信号。
通过以上的实施方式的描述， 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助 软件加必需的硬件平台的方式来实现， 当然也可以全部通过硬件来实施。 基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品可以存储在存储介质中， 如 ROM/RAM、 磁碟、 光盘等， 包括若干指令用以使 得一台计算机设备 （可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等） 执行本发明各个实施例 或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述的本发明实施方式， 并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的权利要求保护范 围之内。