时变信号频率跟踪的一种新自适应陷波器方法

针对频率、幅值和相位均发生变化的时变信号,现有自适应陷波器(ANF)频率估计方法存在信号频率跟踪精确性和稳定性不足的问题,为此提出了一种基于新误差函数的ANF时变信号频率跟踪方法,通过新误差函数改善自适应算法收敛至最优频率解的精度与速度,以提高时变信号频率跟踪的精确性和稳定性。给出了新误差函数分析结果,新ANF方法实现步骤和该频率估计方法的Cramer-Rao下限。通过计算与现有ANF的时变信号频率跟踪方法性能进行了比较分析,并针对科里奥利质量流量计时变信号进行了现场实验验证。结果表明,该方法具有收敛速度快、跟踪精度高、更接近Cramer-Rao下限和抗噪性好的优点。     

基于DFT的相位差估计精度与改进方法

相位差是传感器信号处理中重要的检测参数。针对相位差高精度估计要求,在阐述DFT相位差估计原理基础上,分析了影响估计精度的主要因素,推导出估计方差与信噪比、采样长度、频率偏差及对称窗型窗长的具体关系,并给出了满足精度要求的信噪比、采样长度和和频率偏差条件。提出一种校正谱泄漏的相位差估计方法,先通过比值法计算出频率偏差,然后考虑负频率泄漏影响进行相位差估计,校正了短程和长程两类谱泄漏影响,给出了加矩形窗或Hanning窗的估计式和方法步骤。实验结果验证了估计精度分析及本文方法性能,科氏流量计应用实验表明了方法的工程可行性和实用价值。     

科氏质量流量计振动幅值的仿人智能控制方法

测量管振动的稳定性、可靠性是科氏质量流量计实现精确计量的基础。针对科氏质量流量计振动幅值控制问题,设计了一种仿人智能控制方法,将科氏质量流量计测量管振动分为起振稳幅和干扰抑制两个阶段,根据幅值偏差及偏差变化率分别划分出5种和3种不同的特征状态,构建特征状态集;对于不同的特征状态,分别设计相应控制模态,构建控制模态集,同时设计启发式搜索和直觉推理规则集。控制过程中,先根据偏差及偏差变化率辨识出当前振动状态,依据推理规则集选择相应的控制模态进行振动控制。实验结果表明,所提方法可以实现科氏质量流量计快速起振,且振幅稳定,验证了方法优越性和工程实用性。     

科氏流量计振动信号参数估计的最小二乘法

振动信号参数估计是科氏流量计振动控制和流量解算的基础。针对科氏流量计振动信号特征,基于最小二乘与函数逼近原理,提出一种适用于科氏流量计振动信号的参数估计方法。该方法利用FFT粗估计出信号频率,据此设定频率搜索区间,解最小二乘方程获得信号余弦幅度、正弦幅度和直流偏移,改变频率逐次逼近真值,使得误差平方和最小,最小误差平方和所对应参数即为参数估计值。仿真分析了估计精度和抗噪性能,对罗斯蒙特F200S型科氏流量计实测信号进行了参数分析与估计,结果表明了该方法估计的准确性和实用性。