1.一種基于計算機控制的水輪機自動調速器控制系統(tǒng),包括計算機,其特征在于:所述計算機通過數(shù)據(jù)線與單片機控制器連接;所述計算機通過GPRS網絡與無線射頻收發(fā)模塊連接;所述單片機控制器的輸入端分別與功率變送器模塊、外部電網頻率監(jiān)測模塊、濾波模塊和電源模塊的輸出端電性連接;所述單片機控制器的輸出端分別與信號接地模塊、信號放大模塊、位置監(jiān)測模塊和液位監(jiān)測模塊的輸入端電性連接;所述單片機控制器分別與無線射頻收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和動態(tài)模擬模塊電性連接;所述信號放大模塊的輸出端與電液伺服閥的輸入端電性連接;所述位置監(jiān)測模塊的輸出端分別與第一位置傳感器、第二位置傳感器和第三位置傳感器的輸入端電性連接;所述液位監(jiān)測模塊的輸出端分別與第一液位傳感器、第二液位傳感器和第三液位傳感器的輸入端電性連接;
所述第一位置傳感器設置在水輪機自動調速器的主配壓閥上;
所述第二位置傳感器設置在水輪機自動調速器的接力器上;
所述第三位置傳感器設置在水輪機的導水機構上;
所述第一液位傳感器設置在水輪機自動調速器的油壓裝置內;
所述第二液位傳感器設置在水輪機自動調速器的回油箱內;
所述第三液位傳感器設置在水輪機自動調速器的壓力罐內。
2.如權利要求1所述的基于計算機控制的水輪機自動調速器控制系統(tǒng),其特征在于,所述單片機控制器設置有信號非線性變換模塊,所述信號非線性變換模塊對接收信號s(t)進行非線性變換,按如下公式進行:
其中A表示信號的幅度,a(m)表示信號的碼元符號,p(t)表示成形函數(shù),fc表示信號的載波頻率,
表示信號的相位,通過該非線性變換后得到:
3.如權利要求1所述的基于計算機控制的水輪機自動調速器控制系統(tǒng),其特征在于,所述信號放大模塊設置有
第一步,將Reived_V1或Reived_V2中的射頻或中頻采樣信號進行NFFT點數(shù)的FFT運算,然后求模運算,將其中的前NFFT/2個點存入VectorF中,VectorF中保存了信號x2的幅度譜;
第二步,將分析帶寬Bs分為N塊相等的Block,N=3,4,.....,每一個Block要進行運算的帶寬為Bs/N,設要分析帶寬Bs的最低頻率為FL,這里FL=0,則塊nBlock,n=1...N,所對應的頻率區(qū)間范圍分別是[FL+(n-1)Bs/N,F(xiàn)L+(n)Bs/N],將VectorF中對應的頻段的頻率點分配給每個block,其中nBlock分得的VectorF點范圍是[Sn,Sn+kn],其中表示每段分得的頻率點的個數(shù),而
表示的是起始點,fs是信號采樣頻率,round(*)表示四舍五入運算;
第三步,對每個Block求其頻譜的能量∑|·|2,得到E(n),n=1...N;
第四步,對向量E求平均值
第五步,求得向量E的方差和
第六步,更新標志位flag,flag=0,表示前一次檢測結果為無信號,此種條件下,只有當σsum>K2時判定為當前檢測到信號,flag變?yōu)?;當flag=1,表示前一次檢測結果為有信號,此種條件下,只有當σsum<K1時判定為當前未檢測到信號,flag變?yōu)?,K1和K2為門限值,由理論仿真配合經驗值給出,K2>K1;
第七步,根據(jù)標志位控制后續(xù)解調線程等是否開啟:flag=1,開啟后續(xù)解調線程等,否則關閉后續(xù)解調線程。
4.如權利要求1所述的基于計算機控制的水輪機自動調速器控制系統(tǒng),其特征在于,所述計算機設置有睡眠調度和覆蓋補償覆蓋保持模塊,所述睡眠調度和覆蓋補償覆蓋保持模塊的睡眠調度和覆蓋補償?shù)母采w保持方法包括:
步驟一,確定鄰居節(jié)點數(shù):節(jié)點廣播HELLO消息給周圍節(jié)點,節(jié)點記錄接受到的不同的HELLO消息的數(shù)目從而得到本身的鄰居節(jié)點數(shù)N;
步驟二,估計節(jié)點冗余度:利用鄰居節(jié)點數(shù)N得到節(jié)點冗余度的期望值為:
當E(ηN)≥α時認為是絕對冗余節(jié)點,當1-α<E(ηN)<α時為相對冗余節(jié)點,0≤E(ηN)≤1-α時為非冗余節(jié)點,其中,α為預先設定的閾值;
步驟三,估計節(jié)點經過信息交換階段之后的剩余能量:發(fā)送機每傳1bit信息消耗能量:Eelec-te,接收機每接收1bit信息消耗能量:Eelec-re,且有Eelec-te=Eelec-re;每傳輸1bit信息通過單位距離發(fā)送端放大器需消耗的能量:Eamp,發(fā)送端發(fā)送k bits信息到距離d的接收端需消耗的能量為Eelec-te*k+Eamp*k*d2,接收端接收k bits信息消耗能量為:Eelec-re*k;具有m個鄰居節(jié)點的節(jié)點需要在信息交換過程中消耗的能量為:
(Eelec-te*k+Eamp*k*d2)*m+(Eelec-re*k)*m;
在信息交換過程之后具有m個鄰居節(jié)點的剩余能量為:
Eest1=E1-(Eelec-te*k+Eamp*k*d2)*m-(Eelec-re*k)*m,其中,E1為信息交換前的節(jié)點的實時能量;
步驟四,發(fā)現(xiàn)潛在的死亡節(jié)點:如果節(jié)點能量滿足:則為潛在的死亡節(jié)點,其中,
為一個時間段內消耗的平均能量;
步驟五,節(jié)點信息交換:每個節(jié)點將包含本身的冗余度信息和是否為潛在的死亡節(jié)點的信息廣播給所有的鄰居節(jié)點;
步驟六,非潛在死亡節(jié)點估計是否可以移動到潛在的死亡節(jié)點的位置;
估計信息交換消耗的能量:所有可移動節(jié)點移動前要進行信息交換,此過程消耗能量為:
(Eelec-te*k+Eamp*k*d2)*L+(Eelec-re*k)*L,L為進行信息交換的節(jié)點的數(shù)目,k為信息的bit,d為信息傳送的距離;
若節(jié)點移動,估計節(jié)點在移動后的剩余能量:
Eest2=E2-(Eelec-te*k+Eamp*k*d2)*L-(Eelec-re*k)*L-Emove*h,其中,h為移動到目標位置的距離,E2為移動前的節(jié)點的實時能量;
判斷節(jié)點是否具有移動的能量:要求移動節(jié)點到底新位置后至少工作x個時間段,若節(jié)點能量滿足:則此節(jié)點具有移動到目標位置的能量,否則,不具有此能力,其中,x為預先設定的閾值;
步驟七,決定移動節(jié)點:
根據(jù)如下規(guī)則在所有可移動的節(jié)點中選擇最佳節(jié)點:
若在可移動節(jié)點中存在絕對冗余節(jié)點,根據(jù)目標距離判斷,移動目標距離最小的絕對冗余節(jié)點;若存在多個絕對冗余節(jié)點的目標距離相等且均為最小,則再根據(jù)剩余能量Eest2的大小判斷,選擇剩余能量最大的節(jié)點;
若在可移動節(jié)點中只有相對冗余節(jié)點,則根據(jù)相對冗余節(jié)點的移動距離進行選擇,相對冗余節(jié)點移動的距離為相對冗余節(jié)點的最大可移動距離,最大可移動距離是指在不影響覆蓋區(qū)域的條件下節(jié)點可移動的最大距離,根據(jù)最大可移動距離確定相對冗余節(jié)點移動的目標位置;比較相對冗余節(jié)點的最大可移動距離,移動最大可移動距離最小的相對冗余節(jié)點,若存在多個相對冗余節(jié)點的最大可移動距離相等且均為最小,則再根據(jù)剩余能量Eest2的大小判斷,選擇剩余能量最大的節(jié)點,
步驟八,對剩余絕對冗余節(jié)點采用睡眠調度機制:在節(jié)點移動到目標位置后,將絕對冗余節(jié)點狀態(tài)改變?yōu)樗摺?/p>