1.一种基于多面体滤波的风力发电机的系统参数估计方法,其特征在于,所述方法包括:获取风力发电机的桨距子系统的标准形式模型结构,所述标准形式结构模型如下:在预定时间范围内,利用所述标准形式模型结构,根据随机的输入数据得到输出数据,输入数据是桨距参考距离值,输出数据是桨距角;
根据所述标准形式模型结构确定所述桨距子系统的待估计系统参数的约束条件,所述约束条件如下:获取初始化的多面体顶点矩阵D0;
获取与初始化的多面体顶点矩阵D0对应的初始化的多面体支撑平面a0的法向量矩阵A0;
针对k时刻,根据所述标准形式模型结构、输入数据、输出数据和噪声边界值获取约束平面Hk的法向量hk,约束平面是约束条件形成的平面;k为整数,k的初始值为1,k=1,2,
3,...,t;
根据约束平面法向量hk中的元素与0的关系,更新k时刻多面体顶点矩阵Dk和k时刻多面体支撑平面的法向量矩阵Ak;
根据k时刻多面体顶点矩阵Dk确定待估计系统参数的估计值;
其中,
φkT=[-y(k-1) -y(k-2) u(k-1) u(k-2)],θh表示辅助估计参数向量,θh=[θn+1θ;θn+1],θ表示待估计系统参数向量,θn+1表示转换参数,θn+1为一个未知的正数;
yk表示k时刻的输出数据,ek表示风力发电机的桨距子系统的测量噪声,表示测量噪声ek的下界, 表示测量噪声ek的上界,测量噪声ek未知, 和 已知,hk1和hk2均是1×(n+1)维矩阵。
2.根据权利要求1所述的基于多面体滤波的风力发电机的系统参数估计方法,其特征在于,所述根据所述标准形式结构模型确定所述桨距子系统的待估计系统参数的约束条件,包括:根据所述标准形式模型结构确定待估计系统参数的非齐次不等式形式约束条件,所述非齐次不等式形式约束条件如下:利用转换参数θn+1将非齐次不等式形式约束条件转换为齐次不等式形式约束条件,所述齐次不等式形式约束条件如下:
3.根据权利要求1所述的基于多面体滤波的风力发电机的系统参数估计方法,其特征在于,所述针对k时刻,根据约束平面法向量hk中的元素与0的关系,更新k时刻多面体顶点矩阵Dk和k时刻多面体支撑平面的法向量矩阵Ak,包括:当矩阵hk1和矩阵hk2中的元素都小于0时,令D0=mD0,m>1;
重新执行所述获取与初始化的多面体顶点矩阵D0对应的初始化的多面体支撑平面a0和多面体支撑平面a0的法向量矩阵A0的步骤。
4.根据权利要求1所述的基于多面体滤波的风力发电机的系统参数估计方法,其特征在于,所述针对k时刻,根据约束平面法向量hk中的元素与0的关系,更新k时刻多面体顶点矩阵Dk和k时刻多面体支撑平面的法向量矩阵Ak,包括:当矩阵hk1和矩阵hk2中的元素都大于0时,令Dk=Dk-1,Ak=Ak-1。
5.根据权利要求1所述的基于多面体滤波的风力发电机的系统参数估计方法,其特征在于,所述针对k时刻,根据约束平面法向量hk中的元素与0的关系,更新k时刻多面体顶点矩阵Dk和k时刻多面体支撑平面的法向量矩阵Ak,包括:当矩阵hk1和矩阵hk2中存在大于0和小于0的元素时,令Di,k-1表示Dk-1中第i列;
检测矩阵αk1和矩阵αk2中元素与0的关系;
当矩阵αk1和矩阵αk2中的元素都小于0时,将令D0=mD0,m>1;重新执行所述获取与初始化的多面体顶点矩阵D0对应的初始化的多面体支撑平面a0和多面体支撑平面a0的法向量矩阵A0的步骤;
当矩阵αk1和矩阵αk2中的元素都大于0时,令Dk=Dk-1,Ak=Ak-1;
当矩阵αk1和矩阵αk2中存在大于0和小于0的元素时,若小于0的元素在第j列,则删除Dk-1中的第j列,得到Dk-1';令Ak'=[Ak-1 hk1 hk2],根据矩阵Ak'获取k时刻多面体的所有支撑平面相交线的方向向量Pk;将方向向量Pk与方程eTx=1联立,得到可行集边界点d,并令Dk=[Dk-1' d];检测Ak'中第w列向量对应的平面是否是多面体顶点矩阵Dk中顶点的边界平面,当检测到Ak'中第w列向量对应的平面是多面体顶点矩阵Dk中顶点的边界平面时,保留Ak'中第w列向量,矩阵Ak'中所有保留的列向量组成更新后的k时刻多面体支撑平面的法向量矩阵Ak;
其中,eT为单位阵。
6.根据权利要求5所述的基于多面体滤波的风力发电机的系统参数估计方法,其特征在于,所述根据矩阵Ak'获取k时刻多面体的所有支撑平面相交线的方向向量Pk,包括:联立矩阵Ak'对应的平面方程,得到k时刻多面体的所有支撑平面相交线的方向向量矩阵Pk;
令lv=Ak'Pkv,Pkv是Pk中第v列向量;
检测lv中的元素与0的关系,并根据检测结果更新Pk;
其中,更新方式为:
当检测到lv中的元素都大于0时,保留Pk中的Pkv;
当检测到lv中有至少一个元素小于0时,删除Pk中的Pkv。
7.根据权利要求5所述的基于多面体滤波的风力发电机的系统参数估计方法,其特征在于,所述检测Ak'中第w列向量对应的平面是否是多面体顶点矩阵Dk中顶点的边界平面,包括:令cw=Akw'Dk,Akw'是矩阵Ak'中的第w列向量;
检测cw中的元素与0的关系;
当cw中的元素都大于0时,说明Ak'中第w列向量对应的平面不是多面体顶点矩阵Dk中顶点的边界平面;
当cw中的元素都小于0时,说明Ak'中第w列向量对应的平面不是多面体顶点矩阵Dk中顶点的边界平面;
当cw中存在大于0或小于0的元素时,说明Ak'中第w列向量对应的平面是多面体顶点矩阵Dk中顶点的边界平面。
8.根据权利要求1所述的基于多面体滤波的风力发电机的系统参数估计方法,其特征在于,所述根据k时刻多面体顶点矩阵Dk确定待估计参数的估计值,包括:针对k时刻多面体顶点矩阵Dk中的每个顶点向量,按如下公式求出估计中间值θ':对所有估计中间值求平均值,将得到的平均值作为待估计参数的估计值;
其中,所述k时刻多面体顶点矩阵Dk中的每个顶点向量对应辅助估计参数θh,每个顶点向量的第n+1个元素对应转换参数θn+1,每个顶点向量的前n个元素对应θn+1θ。