热膜式空气质量流量传感器块联模型结构辨识

同时利用稳态和动态校准数据,辨识了基于Hammerstein模型的热膜式空气质量流量(MAF)传感器的模型结构.在用多项式逼近静态非线性特性的基础上,动态线性环节分别选取带外生输入的自回归(ARX)模型、输出误差(OE)模型和Box-Jenkins(BJ)模型结构,采用交叉准则法进行参数估计和阶次选择,通过残差分析和仿真比较对模型进行检验.结果表明,用估计数据选择阶次时,最终预报误差(FPE)准则与最终输出误差(FOE)准则具有良好的一致性,基于预测误差法的2阶OE模型和BJ模型均可用于热膜式空气质量流量传感器Hammerstein模型动态线性环节的建模.     

基于小波变换的涡街流量计信号处理方法

涡街流量计有许多优点,应用比较广泛。但是,涡街流量计易于受到由管道振动和流场扰动引起的噪声干扰。涡待流量计中的处理电路不能保证仪表在工业现场的测量精度。本文研究基于小波变换的涡街流量计信号处理方法。本文介绍小波变换的基本原理和快速算法,分析小波滤波器的幅频特性,研究调整滤波器中心频率的方法,给出涡街信号的处理过程,进行仿真和实验测试。仿真和实验结果表明,小波变换能有效地减小了噪声影响,使频率测量的精度高,处理实时。小波变换是涡街流量计信号处理的一种新方法。     

智能传感器接口模块的设计与实现

IEEE1451.2标准为网络化智能传感器描述了传感器与网络适配器(NCAP)或微处理器之间的硬件和软件接口。智能传感器接口模块(STIM)包括传感器接口电路,信号调理和转换,标定,线性化,基本通信能力和电子数据表格。本文简介IEEE1451.2标准,主要阐述了智能传感器接口模块的硬件实现和软件设计方案。     

基于Hammerstein模型的MAF传感器的动态非线性建模

改进了热膜式空气质量流量（MAF）传感器的静动态标定实验。基于Hammerstein模型描述MAF传感器。采用多项式回归分析建立其静态非线性环节的模型。针对动态线性环节,分别采用基于ARMAX、ARX、OE的模型进行建模。通过误差平方和的比较,确定利用基于输出误差（OE）模型的预报误差法所建立的模型的精度最高。再分别根据不同幅值输入时的实验数据,建立相应的多个模型,比较误差平方和,最终确定误差平方和最小的模型为传感器的模型。该模型精度高且适应性好,实现了MAF传感器在不同工况下模型的统一。     

一种信号检测与处理综合实验平台的研制

基于TMS320F2812的信号检测与处理综合实验平台,具有覆盖知识面宽、可操作性强和演示效果明显等特点。学生在平台上可进行传感器实验、流量仪表实验以及DSP实验。实验对象包括自动化、电气工程及自动化、生物医学工程、控制科学与工程等专业的高年级本科生和研究生。     

科氏质量流量管非线性幅值控制方法研究

在批料流和两相流发生的过程中,流量管的阻尼比迅速增大,模拟驱动的科里奥利质量流量计由于有限的驱动增益和简单的增益控制算法无法维持流量管的稳幅振动。针对这种情况,建立科里奥利质量流量计激振系统的时变参数模型,研究数字驱动中的非线性幅值控制算法,并提出改进方案。根据牛津大学对两相流进行实验得到的数据,确定在两相流发生过程中阻尼比变化的规律,使用Simulink进行仿真,验证改进的非线性幅值控制算法。     

基于静动态分离的MAF传感器动态非线性建模

热膜式空气质量流量传感器广泛用于汽车发动机,但是,在有些工况下,传感器的动态响应速度不能满足控制的要求.在研究中发现,传感器的动态特性有明显的非线性.本文基于传感器的静态和动态实验,提出了基于静动态分离的Hammerstein两步法的动态非线性建模方法,建立了大小流量和正负阶跃统一的数学模型,更加准确地描述传感器的动态非线性特性.     

宽域废气氧传感器控制器的研究与实验

宽域废气氧（universal exhaust gas oxygen,UEGO）传感器是发动机闭环空燃比控制系统中最重要的传感器之一,其结构特殊,必须由控制器控制其温度和泵电压才能正常工作。针对温控对象的非线性特性,研究了分段加热控制算法。针对泵电压控制模块被控对象的不确定性,研究了鲁棒PID控制算法。基于dSPACE实时仿真系统实现UEGO传感器控制器,并在化油器发动机台架上进行实验。实验结果表明,控制器具有良好的鲁棒性和运行性能。λ值稳态时,控制器精度良好;λ值变化时,控制器能够快速响应。     

基于快速傅里叶变换的低功耗两线制涡街流量计

以超低功耗单片机MSP430为核心,研制数字涡街流量计。通过硬件的改进,提高了系统抗50Hz工频干扰的能力。采用周期图法处理涡街流量传感器输出信号,同时进行频谱的幅值和频率校正,提高频率计算的精度。采用汇编语言实现实数FFT算法,提高运算速度和减少内存容量,使单片机可以实时实现数字信号处理方法。对功率谱进行平均,同时通过设置队列对流量平稳和流量跳变的情况进行处理,增加了计算结果的稳定性,同时提高了系统响应速度。计算瞬时和累积流量,输出4~20mA直流电流。实验结果表明,系统具有较强的现场抗干扰能力,较高的测量精度和较宽的量程比,同时又实现了低功耗和两线制工作。     

面向时变的科里奥利质量流量计信号的处理方法研究与实现

在实际应用中科里奥利流量计的输出信号会随时间发生缓慢而微小的变化。针对这种时变信号,本文提出将多抽一滤波器、自适应格型陷波滤波器和负频率修正的滑动DTFT(SDTFT)递推算法组合起来,形成一套完整的科里奥利质量流量计信号处理方法,不仅可以跟踪变化的频率和相位,而且在测量小相位时具有较高的计算精度。整个算法计算量较小,且不会发生数值溢出。研制了基于TMS320F28335DSP的科里奥利质量流量计信号处理系统,实现了整套算法,并进行了测试。仿真和实验结果表明,本文研究的方法和研制的系统是可行的、有效的。