UPS電源方程的一般形式為輸出預測|時(shí)刻狀態(tài)變量的最優(yōu)值得到的k時(shí)刻的狀態(tài)變量預測值；P為k-1時(shí)刻狀態(tài)變量誤差協(xié)方差；Pac為根據k-1時(shí)刻誤差協(xié)方差得到的k時(shí)刻的誤差協(xié)方差預測值；，和R，分別表示過(guò)程噪聲w，和觀(guān)測噪聲.的期望值；y為k時(shí)刻系統觀(guān)測變量的真實(shí)值；K，為卡爾曼增益；E為單位矩陣。UPS電源非線(xiàn)性系統需要進(jìn)行一定的線(xiàn)性化預處理，以便使用KF法。KF法的優(yōu)點(diǎn)是精度高，適合用在電流波動(dòng)較劇烈的環(huán)境下，即使在有噪聲的情況下，也對初始值有著(zhù)很好的修正效果。但缺點(diǎn)是需要建立精確的動(dòng)力電池模型，對算法本身要求較高，因為用KF法來(lái)估計狀態(tài)量需要不斷預測、更新模型的空間狀態(tài)方程。目前常用的改進(jìn)KF法有擴展卡爾曼濾波(EKF)法、無(wú)跡卡爾曼濾波(UKF)法、中心差分卡爾曼濾波(CDKF)法等。UKF法彌補了EKF法在非線(xiàn)性系統處理上的缺陷，UKF法采用概率分布的思路處理非線(xiàn)性問(wèn)題，無(wú)跡變換(UT)是UKF法的核心。UKF法是通過(guò)計算非線(xiàn)性隨機變量的統計值，對非線(xiàn)性函數實(shí)行變化的一種算法。UPS電源狀態(tài)變量與協(xié)方差的最優(yōu)估算值，預測相鄰時(shí)刻的狀態(tài)值以及協(xié)方差，通過(guò)計算卡爾曼增益，對以上兩個(gè)值進(jìn)行進(jìn)一步修正。但KF法主要用來(lái)解決線(xiàn)性問(wèn)題，對于實(shí)際應用中常見(jiàn)的大型高度非線(xiàn)性的工作系統，編著(zhù)者提出了進(jìn)行泰勒級數展開(kāi)并舍棄高階分量的擴展卡爾曼油波法，實(shí)現將非線(xiàn)性關(guān)系線(xiàn)性近似。
UPS電源即系統輸入變量和輸出變量之間存在線(xiàn)性關(guān)系，這樣的系統使用卡爾曼濾波法將得到很好的濾波效果。但是在實(shí)際應用中，許多系統不只是單純的線(xiàn)性關(guān)系，而呈現出十分強烈的非線(xiàn)性，此時(shí)使用卡爾曼濾波法將存在很大的局限性，濾波效果將會(huì )變差。電池系統就是一個(gè)典型的非線(xiàn)性系統，電池開(kāi)路電壓、電池內阻、電池端電壓以及電池荷電狀態(tài)等在電池工作狀態(tài)下，都呈現出強烈的非線(xiàn)性變化。UPS電源因為卡爾曼濾波法完全是在時(shí)域進(jìn)行估算的，沒(méi)有進(jìn)行時(shí)域和頻域的相互轉換，所以計算量小、實(shí)時(shí)估計效果好。經(jīng)典卡爾曼濾波法適用于線(xiàn)性系統，而鋰電池SOC系統是非線(xiàn)性的。為了拓展卡爾曼濾波法的應用范圍，使卡爾曼濾波法也能應用到非線(xiàn)性系統領(lǐng)域，并取得不錯的濾波效果，Sunahara等學(xué)者經(jīng)過(guò)不斷的研究，提出了擴展卡爾曼濾波法(EKF)法。
UPS電源將非線(xiàn)性系統線(xiàn)性化，在測量結果和估計結果附近，進(jìn)行一階泰勒展開(kāi)，但是，將非線(xiàn)性系統強制轉化成線(xiàn)性系統會(huì )引起泰勒截斷誤差，二階及以上高階項被忽視，有可能導致濾波發(fā)散；并且，EKF法在每一次循環(huán)估算時(shí)都需要重復計算Jacobian矩陣，極大地增加了系統計算復雜度；最后，EKF法將非線(xiàn)性系統局部線(xiàn)性化后得到的并不是全局最優(yōu)解，而僅僅只是局部最優(yōu)解，當且僅當狀態(tài)方程和觀(guān)測方程都是連續方程并且非線(xiàn)性程度較低時(shí)，最終才能較好地收斂于全局最優(yōu)。EKF法的基本思想就是對上述非線(xiàn)性系統的狀態(tài)方程進(jìn)行線(xiàn)性化，利用泰勒公式，將非線(xiàn)性離散函數展開(kāi)，使公式線(xiàn)性化再用卡爾曼濾波法進(jìn)行處理。一般非線(xiàn)性系統的離散化狀態(tài)方程表示如下，UPS電源一般不隨系統變化。濾波初值和濾波方差分別為X(0)=E[X(0)]，P(0)=var[X(0)]。計算步驟如下：先由k時(shí)刻的狀態(tài)義，和均方誤差產(chǎn)估算當前時(shí)刻的狀態(tài)和均方誤差，得到先驗狀態(tài)義，和先驗均方誤差P，然后計算當前時(shí)刻的卡爾曼增益Ka，最后用K.，修正先驗狀態(tài)得到當前時(shí)刻的狀態(tài)，并且修正先驗均方誤差得到當前時(shí)刻的均方誤差產(chǎn)…。2022-05-17
本文關(guān)鍵字：ups電源報價(jià) | C6K | C3K | 3C20KS | 3C10KS | C10KS | C3KS | C2K | 3KVA | 6KVA | 10kva | 20kva | 30kva | 40kva
