基于時(shí)延估計(jì)的風(fēng)電系統(tǒng)風(fēng)速測定研究

【摘要】：隨著傳統(tǒng)化石能源越來越緊張,不能滿足國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求,可再生能源的地位不斷地提高,對(duì)風(fēng)能等新能源的研究與應(yīng)用提出了更高的要求。風(fēng)速對(duì)于風(fēng)資源評(píng)估和風(fēng)力發(fā)電場是一個(gè)重要的參量。多種測風(fēng)技術(shù)中,超聲波測風(fēng)技術(shù)由于沒有轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械部分,省去了經(jīng)常性的維護(hù),并且它是通過測定信號(hào)從發(fā)射器到接收器的時(shí)間,從而得到精度較高的風(fēng)速值,能夠滿足風(fēng)力發(fā)電場在惡劣環(huán)境的條件下對(duì)測風(fēng)儀器儀表的要求。時(shí)間延遲估計(jì)是一種可以較快速、準(zhǔn)確地測出超聲波飛行時(shí)間的方法。本文首先對(duì)alpha穩(wěn)定分布和時(shí)間延遲估計(jì)問題進(jìn)行了討論與研究,接著從隨機(jī)信號(hào)中噪聲建模的角度,把時(shí)間延遲估計(jì)方法分為基于高斯模型的和基于alpha穩(wěn)定分布的兩大類,為后續(xù)的研究做了理論鋪墊。然而,針對(duì)超聲波信號(hào)中出現(xiàn)的脈沖性非高斯信號(hào),傳統(tǒng)的高斯模型不能夠?qū)λM(jìn)行準(zhǔn)確的建模。為了解決對(duì)脈沖信號(hào)合適建模及提高基于該模型的算法性能的問題,本文給出了基于改進(jìn)的自適應(yīng)時(shí)間延遲估計(jì)方法,具體是用alpha穩(wěn)定分布來描述此類脈沖信號(hào),重新設(shè)計(jì)了符合信號(hào)特性的優(yōu)化準(zhǔn)則。通過計(jì)算機(jī)仿真分析,比傳統(tǒng)的高斯模型下的算法,在性能和精度上有所提升。最后,通過搭建超聲波信號(hào)采集系統(tǒng),來完成對(duì)超聲波的發(fā)射與接收,分別得到超聲波基準(zhǔn)信號(hào)和超聲波回波信號(hào),對(duì)給出的算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并解決出現(xiàn)的算法問題。通過得到時(shí)間延遲的估計(jì)值,根據(jù)時(shí)差法中超聲波順風(fēng)和逆風(fēng)傳播時(shí)的時(shí)間差與風(fēng)速值的線性關(guān)系,計(jì)算出實(shí)時(shí)風(fēng)速。經(jīng)過對(duì)實(shí)驗(yàn)測得的風(fēng)速值進(jìn)行比較,超聲波測風(fēng)系統(tǒng)相對(duì)于機(jī)械式測風(fēng)系統(tǒng)有更高的精度等優(yōu)點(diǎn),由于和標(biāo)定的風(fēng)速值相對(duì)誤差較小,具有良好的經(jīng)濟(jì)適用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 超聲波測風(fēng)速 時(shí)間延遲估計(jì) alpha穩(wěn)定分布 數(shù)據(jù)采集處理
【學(xué)位授予單位】：上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 選題來源11
• 1.2 選題背景及意義11-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展13-19
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容19-21
• 第二章 alpha穩(wěn)定分布的研究21-27
• 2.1 概述21
• 2.2 alpha穩(wěn)定分布的定義21-22
• 2.3 alpha穩(wěn)定分布的基本性質(zhì)22-25
• 2.4 alpha穩(wěn)定分布的產(chǎn)生25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 時(shí)間延遲估計(jì)問題的概述和幾種基本的時(shí)延估計(jì)方法27-32
• 3.1 概述27-28
• 3.2 基于高斯模型的時(shí)間延遲估計(jì)28-30
• 3.2.1 相關(guān)法28
• 3.2.2 廣義相關(guān)法28-29
• 3.2.3 自適應(yīng)法29-30
• 3.2.4 相位譜法30
• 3.3 基于α穩(wěn)定分布的時(shí)延估計(jì)30-31
• 3.3.1 基于共變的時(shí)延估計(jì)30-31
• 3.3.2 基于最小平均p范數(shù)的時(shí)延估計(jì)31
• 3.3.3 基于分?jǐn)?shù)低階協(xié)方差的時(shí)延估計(jì)31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 基于改進(jìn)的自適應(yīng)時(shí)間延遲估計(jì)方法及計(jì)算機(jī)仿真32-43
• 4.1 概述32-33
• 4.2 基于sigmoid變換的自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)33-35
• 4.2.1 sigmoid變換33-34
• 4.2.2 自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)34-35
• 4.3 計(jì)算機(jī)仿真35-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第五章 超聲波測風(fēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與風(fēng)速測定43-57
• 5.1 概述43
• 5.2 硬件采集電路43-49
• 5.2.1 模擬信號(hào)的調(diào)理44-47
• 5.2.2 數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換47-48
• 5.2.3 控制與通訊的實(shí)現(xiàn)48-49
• 5.3 風(fēng)速測定49-56
• 5.3.1 超聲波數(shù)據(jù)采集49-51
• 5.3.2 數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)與誤差分析51-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 總結(jié)57-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果64

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基于時(shí)延估計(jì)的風(fēng)電系統(tǒng)風(fēng)速測定研究    雷鵬

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基于超聲波的風(fēng)速風(fēng)向測量研究    陸健

面向超聲波熱能表的流量曲線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)    郝春雷

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α穩(wěn)定分布參數(shù)估計(jì)與譜分析理論及應(yīng)用研究    孫永梅

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基于ARM的時(shí)差法超聲波流量計(jì)設(shè)計(jì)    呂國勝

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基于ADSP-BF531的超聲波流量計(jì)測控模塊設(shè)計(jì)    劉凱

基于時(shí)差法的超聲波流量計(jì)設(shè)計(jì)    劉杰

鋁質(zhì)高壓絕緣子超聲無損表征實(shí)驗(yàn)研究    葉占春

正弦信號(hào)的時(shí)延估計(jì)    張忠波

相干干擾對(duì)時(shí)延估計(jì)的影響研究    梁立濤;韓峰;樊昕;甘世明;

一種自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)的新方法    王江;李春生;

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自適應(yīng)濾波器在時(shí)延估計(jì)中的應(yīng)用——廣義二次內(nèi)插時(shí)延估計(jì)法    王勁林,李啟虎

一種改進(jìn)的三點(diǎn)內(nèi)插時(shí)延估計(jì)算法    劉麗,惠俊英

雙目標(biāo)對(duì)時(shí)延估計(jì)被動(dòng)聲定位的影響    張冠武,孫超,唐建生

自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法在被動(dòng)聲定位系統(tǒng)中的應(yīng)用    黃曉燕;羅建;

基于時(shí)延估計(jì)的多目標(biāo)被動(dòng)定位算法    張衛(wèi)平;劉強(qiáng);馬光彥;范磊;郅熙飆;

一種基于多徑消除的自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法    熊秋犇;楊景曙;王江;

一種魯棒的自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法的設(shè)計(jì)與定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)    賈沖;郭明喜;張雄偉;

多途時(shí)延估計(jì)    毛衛(wèi)寧;岳峻松;錢進(jìn);

基于超分辨分析方法的跳頻信號(hào)相對(duì)時(shí)延估計(jì)    劉偉;周懷軍;馬軍驥;

一種高效的精確時(shí)延估計(jì)算法    楊亦春;馬馳州;李曉東;田靜;

一種時(shí)延和多普勒尺度估計(jì)的有效算法    蘇志剛;吳仁彪;

多途信道對(duì)彈道跟蹤系統(tǒng)時(shí)延估計(jì)的影響分析    鄧?yán)诶?

一種采用語音激勵(lì)信息的時(shí)延估計(jì)法    鄧艷容;景新幸;周萍;

三種常用的時(shí)延估計(jì)算法    駱麗娜;楊萬全;

單頻脈沖水聲信號(hào)的精密時(shí)延估計(jì)研究    張光亮;方世良;徐步安;

基于廣義時(shí)延估計(jì)的聲源定位算法的研究    張青;李小堅(jiān);

穩(wěn)定分布環(huán)境下的時(shí)延估計(jì)新方法研究    郭瑩

無線定位中波達(dá)方向與時(shí)延估計(jì)研究    尤國紅

微弱多徑信號(hào)時(shí)延估計(jì)技術(shù)研究    黎英云

信號(hào)設(shè)計(jì)及高分辨雷達(dá)目標(biāo)信息提取技術(shù)研究    徐慶

最小均方誤差自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法研究    喬振岳

數(shù)字助聽器中時(shí)延估計(jì)與語音增強(qiáng)技術(shù)的研究    董蔚

基于柔性陣的被動(dòng)定位算法研究    劉力瑜

基于時(shí)延估計(jì)的風(fēng)電系統(tǒng)風(fēng)速測定研究    雷鵬

不同環(huán)境下的時(shí)延估計(jì)算法及其仿真研究    唐娟

基于時(shí)延估計(jì)的被動(dòng)聲定位研究    王偉

基于高階統(tǒng)計(jì)量的時(shí)延估計(jì)算法研究    趙靖桃

甚長基線干涉時(shí)延估計(jì)算法研究    趙波

基于窄帶調(diào)幅廣播信號(hào)的超分辨時(shí)延估計(jì)技術(shù)研究    李軍

Alpha穩(wěn)定分布噪聲環(huán)境下基于相關(guān)熵的時(shí)延估計(jì)算法研究    佟祉諫