基于多阶有源带通滤波器和在线相关系数的负载在线智能识别

摘要

从时域建立了负载在线识别的数学模型，识别任务由硬件和算法共同承担。采用多阶有源带通滤波器进行硬件预处理，从而将功率相差很大的负载信号转换成可以在同一个条件下采集的电压信号。从皮尔逊相关系数出发定义了在线相关系数，将其作为唯一的时域特征参量，并提出“在线相关系数逐渐增大并最终等于1”的判决准则。利用最大值首位对齐法和均值法进行数据处理，采用逐次比较法和筛选法相结合进行识别。实验数据表明：基于带宽为340～900 Hz的五阶有源带通滤波器和STM32处理器中的在线相关算法很好完成了功率相差1 500多倍的电磁炉、电饭煲、笔记本电脑、小灯泡等4种负载的任意在线组合的智能识别。

关键词

在线相关系数 / 有源带通滤波器 / 皮尔孙相关系数 / 最大值首位对齐法 / 逐次比较法 / 筛选法