小波降噪卡爾曼濾波鋰電池荷電狀態(tài)估計
本文選題:離散小波變換 + 降噪; 參考:《西安交通大學學報》2017年10期
【摘要】:針對鋰離子電池充放電電壓信號(DCV)中存在的噪聲信號導致荷電狀態(tài)(SOC)估計精度降低、波動較大的問題,提出了一種基于離散小波變換(DWT)的降噪擴展卡爾曼濾波(EKF)算法。該算法利用多分辨率分析(MRA)分解攜帶噪聲的DCV信號,通過對比4種閾值硬閾值降噪規(guī)則對攜帶噪聲的DCV信號的降噪處理效果,選擇Stein無偏風險閾值硬閾值降噪規(guī)則調(diào)整小波系數(shù),通過含自適應遺忘因子的遞推最小二乘法辨識電池模型參數(shù)后,利用擴展卡爾曼濾波算法估計SOC。仿真結(jié)果表明:使用Stein無偏風險閾值硬閾值降噪規(guī)則有效地降低了DCV信號中的噪聲信號;所提算法具有較好的魯棒性,能夠有效地提高SOC估計精度,使SOC估計誤差范圍控制在3%之內(nèi)。
[Abstract]:Aiming at the problem that the noise signal in the charge / discharge voltage signal of lithium ion battery (DCV) leads to the decrease of the state of charge (SOC) estimation accuracy and the large fluctuation, a DWT-based denoising extended Kalman filter (EKF) algorithm is proposed. The DCV signal with noise is decomposed by Multiresolution Analysis (MRA), and the noise reduction effect of DCV signal with noise is compared by comparing four threshold hard threshold de-noising rules. The Stein unbiased risk threshold hard threshold denoising rule is selected to adjust the wavelet coefficients. After the parameters of the battery model are identified by the recursive least square method with adaptive forgetting factor, the extended Kalman filter algorithm is used to estimate the SOC. The simulation results show that using the Stein unbiased risk threshold hard threshold de-noising rule can effectively reduce the noise signal in the DCV signal, and the proposed algorithm is robust and can effectively improve the accuracy of SOC estimation. The error range of SOC estimation is controlled within 3%.
【作者單位】: 西安交通大學陜西省智能機器人重點實驗室;西安交通大學機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室;西安交通大學機械工程學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51405374) 中國博士后基金資助項目(2014M560763) 中國博士后科學基金特別資助項目(2016T90904) 陜西省博士后基金資助項目(2014M560763)
【分類號】:TM912
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,本文編號:1786843
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