应变天平自适应零极点配置动态补偿方法

针对应变天平动态特性随负载变化这一问题,研究影响天平动态特性的天平模型主要参数随天平负载变化的规律,并提出适用于天平变负载情况下的自适应零极点配置动态补偿方法。该补偿法设计的动态补偿器能够自动调整补偿器自身的参数,以跟踪应变天平动态特性随负载的变化,始终保证天平具有较好的动态响应性能。研究结果表明,自适应零极点配置动态补偿方法是改善应变天平变负载情况下动态性能的有效方法,自适应动态补偿的效果非常明显。     

基于VHDL的I2C总线控制核设计

从状态机的角度,介绍一种I2C控制核的VHDL设计方法。将其嵌入到FPGA中,用于实现与TMS320C6000系列DSP的接口,并配合DSP的软件完成对视频采集与显示处理系统中数字视频编、解码器工作模式寄存器的配置及其状态查询。着重介绍I2C控制核的总体设计方案,详细描述其内部命令状态机和时序状态机的工作原理及相应的VHDL代码。此外,介绍I2C控制核与DSP相互通信中断处理机制的VHDL实现方法。最后,给出在Xilinx公司的ISE6.1 ModelSimXE5.7c软件平台中进行EDA的综合结果与时序仿真图。     

基于定子磁链的电动执行器力矩检测方法

目前国外先进的电动执行器都具有力矩关断功能,当执行器出现堵转时,可以有效减少过大的输出力矩对阀门造成的损坏。力矩关断功能的关键问题是能够精确检测出力矩,采用传感器方法虽然较为简便,但是对安装空间有要求,还提高了成本,降低了系统的可靠性以及执行器的寿命。针对这个问题,提出一种软件检测实时力矩的方法。采用与电机参数无关的力矩数学模型,以避免参数变化对力矩测量的影响;通过检测电机的电压和电流来计算电机的定子磁链,再根据定子磁链来计算实时力矩,以提高计算精度;采用反馈补偿的方法来消除定子磁链计算过程中由于纯积分运算所产生的发散问题;采用选取多组力矩计算结果进行曲线拟合再平均的方法,解决执行器内部的蜗轮蜗杆对电机转速和力矩耦合较大的问题。针对2台不同功率等级的电动执行器进行力矩测量的标定实验。实验结果表明,在负载变化的条件下,无论执行器运行于高速还是低速,该方法都可以实时准确地测量出力矩,从而验证了所提方法的有效性和可行性。     

涡街流量传感器信号的幅值和频率特征

基于实验数据建立了涡街流量传感器输出信号的数学模型,提出了用混合高斯分布来描述涡街流量传感器信号幅值的自然衰减现象,采用频率调制信号来表示涡街流量信号的宽带特征,通过频谱分析确定机械振动噪声信号为窄带信号.     

宽带型废气氧传感器阶跃响应实验与动态线性建模

为了建立宽带型废气氧传感器的动态模型,得到准确的时域性能指标,设计了基于发动机台架的易于实现的宽带型氧传感器阶跃响应实验方案,并进行了多种排气温度、多输入幅值工况下的动态实验.通过实验数据分析与处理,得到辨识模型所需的输入和输出数据.基于预测误差的方法,建立了宽带型废气氧传感器动态模型,并将各种工况代入模型中验证其普适性.     

面向时变信号模型的科氏质量流量传感器信号处理方法的实现与测试

针对科氏质量流量传感器时变信号模型,研制以TMS320F2812 DSP芯片为核心的数字信号处理系统,采用自适应陷波滤波和SGA算法,实时实现处理时变信号.由信号发生器、信号处理系统和PC构建了测试平台,解决时变信号发生和信号处理方法测试的问题.测试结果表明,该系统和实现的算法是有效的.     

基于高低压电源切换的双环恒流控制电磁流量计励磁控制系统

为了提高电磁流量计高频方波励磁性能,基于励磁恒流控制仿真分析,采用外环高低压电源切换和内环电流微调的双环励磁恒流控制方式,以保证电磁流量计高频方波励磁时一次仪表输出信号零点稳定、电源利用效率高。设计方波励磁控制系统,以实现高频方波精确励磁。仿真结果表明,高压源电压越高越有利于拓宽励磁频率范围。实验结果表明,系统在高频方波励磁时,励磁电流响应速度快且电磁流量计传感器输出信号零点稳定。     

一种新型的电池供电的数字流体振荡式流量计

研制了基于MSP430F5418的低功耗数字流体振荡式流量计,适配于涡街流量计和旋进旋涡流量计的一次仪表。采用数字频谱分析和带通滤波器相结合的方式,关键算法采用汇编语言和定点运算实现,保证了在低功耗情况下,最大限度地滤除流量信号中混杂的噪声信号,拓展了下限流量。根据降压型DC/DC和低压差线性稳压器的工作原理,设计了通道切换电路,实现了在不同工况下高效率的电源电压转换。依据测量需要和精度要求,温度和压力补偿模块采用间歇工作模式,进一步降低了系统的功耗。     

科氏质量流量计的3种驱动方法研究

针对科氏质量流量计的驱动问题,比较和实现了模拟驱动、半数字驱动以及全数字驱动的驱动方法。基于高准CNG050型科氏质量流量传感器,研制基于DSP的二次仪表,进行实际驱动实验,分析各自驱动中存在的问题。实验结果表明,这3种驱动方案性能逐次提高。     

基于双电荷放大器的数字式两线制HART涡街流量变送器

针对耐高温涡街流量传感器灵敏度低及引入HART通信增加数字式两线制仪表的功耗且通信稳定性容易受电源影响的问题,研制了基于双电荷放大器的数字式两线制HART涡街流量变送器。采用两级电荷放大器和两级低通滤波器的信号调理电路,对耐高温涡街流量传感器输出的幅值较小的信号进行放大和滤波,获得稳定的流量信号;采用两路隔离电源的电源设计方案,提高电源的负载能力,并保证通信的稳定性,在进行数字信号处理的同时,实现两线制HART通信。实验结果表明,该变送器测量精度较高、量程下限较低,且满足低功耗要求。