专利名称：一种合成参考信号的变压器噪声有源控制算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及有源噪声控制系统的噪声控制算法。基于变压器噪声的谐波特性提出了一种改进的有源控制算法。
背景技术：
变压器噪声主要是由于磁致伸缩引起外壳振动产生的，其频谱以孤立的线状谱为主，在供电频率为50Hz的情况下，主要以100Hz，200Hz，300Hz为主，呈现较好的谐波特性。 电力系统正常运行频率允许偏差值为士0. 5%，变压器噪声的主要频谱的频率值变化范围不超过士0. 5%。中国专利CN101427306A和CN101647058A通过频率检测单元、基准频率生成单元和参考信号生成单元产生有源控制算法所需的参考信号。CN101976560A用非声学传感器获得与初级噪声存在线性关系的同步信号，通过二阶自回归模型进行参考信号与初级噪声的频率偏差补偿，可以实现频差5%以内能够有效抑制目标噪声。美国专利US7551965B2通过检测到的噪声频谱自动调整陷波器的频率来去除窄带噪声。以上专利中均需要检测初级噪声产生参考信号。CN201110044448. X提出一种变压器噪声有源控制算法，具有建模简单，计算量小的优点，需要获取初级噪声的基频频率产生参考信号。本发明的算法是在CN201110044448. X提出的变压器噪声有源控制算法上的一种改进算法，具有不需要检测初级噪声频率的优点ο
发明内容
1、发明目的提出一种改进的变压器噪声有源控制算法。该方法内部合成参考信号，不需要检测初级噪声频率。2、技术方案为实现上述发明目的，本发明所提出的算法在算法内部直接数字合成固定频率的正余弦信号作为参考信号，其频率值对应谐波噪声的额定频率。附图1是该算法单频单通道系统原理框图。设原始需要降噪的信号为d(n) =Ad cos(codn+<i)d)(1)其中为随机相位。参考信号X0(n) = Acos (ω0n), X1(Ii) =Α8 η(ω0η) (2)在算法内部直接数字合成，其角频率Qci为原始噪声的额定角频率，与原始噪声角频率偏差在士0.5%以内。S(Z)为次级路径，表示次级路径估计。该算法的控制滤波器Iw0(η)，W1 (η)}和控制输出信号y(η)可表述为
n n 2 Ν~ιWi (― +1) = W,. (―) + — Σ x'i ^n + + 0 ζ· = 0,1(3)
NN Ntoy(n) = W0 (^:)χ0 (η) + W1 (^)X! (η)(4)
其中χ' i表示经过了次级路径的Xi，称为滤波χ信号，μ为控制步长。该算法每N个采样点数更新式C3) —次，计算量较小。由于该算法的参考信号频率为初级噪声的额定频率，与初级噪声的实际频率值可能存在一定的偏差，为了实现有效降噪，控制步长μ 的取值应尽可能大，控制更新间隔N的取值应尽可能小。3、有益效果本发明显著优点在于不需要拾取初级噪声，算法内部合成频率为噪声额定频率的正余弦信号作为参考信号。
四
图1是单频单通道系统原理框图。图2是单通道IOOHz噪声误差传声器处有源控制结果(变压器现场)。
五具体实施例方式本发明所提出的算法特征为参考信号在算法内部数字合成实现，不需要拾取初级噪声的频率。下面以单通道控制额定频率值为IOOHz噪声为例，详细介绍其实现过程。1、产生参考信号采样频率为fs，在数字信号处理板的模数转换中断响应函数中产生频率为谐波噪声的额定频率f0 = IOOHz的参考信号x0 (η)，X1 (η)
权利要求
1.一种改进的变压器噪声的有源控制算法，其特征为(1)不需要拾取初级噪声，算法内部数字合成固定频率的正余弦信号作为参考信号；(2)控制更新间隔存在最优值；(3)控制步长存在最优值。
2.如权利要求1所述的合成参考信号的特征为 X0 (n) = cos (2 π fn/fs)，X1 (η) = sin (2 π fn/fs) 其中，fs为采样频率，f为谐波噪声额定频率。
3.如权利要求1所述的控制更新间隔最优值的特征为控制更新间隔的最优取值为1 个噪声周期对应的采样点数。
4.如权利要求1所述的控制步长最优值的特征为控制步长的最优取值为保证系统稳定的最大控制步长的1/2。
全文摘要
本发明公布了一种改进的变压器噪声有源控制算法。本发明显著优点在于不需要拾取初级噪声，算法内部数字合成固定频率的正余弦信号作为参考信号，其频率值为噪声的额定频率。为实现有效降噪，控制更新间隔取1个噪声周期对应的采样点数；控制步长取值为保证系统稳定的最大控制步长的1/2。
文档编号H01F27/33GK102355233SQ20111015504
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者张丽敏, 邱小军, 陶建成 申请人:南京大学