自动化专业"信号分析与处理"课程的教学研究

随着信息与计算机技术的高速发展,以信息控制为主线,优化自动化专业的课程体系是学科发展的必然趋势.本文主要探讨了自动化专业开设信号类课程的必要性.根据自动化专业先修课程情况和学时数限制,将原"信号与系统"和"数字信号处理"的部分内容,融合成"信号分析与处理"课程.在教学实践中,优化教学内容,改革教学方法,加强教材建设,取得了较好的教学效果.     

一种科氏流量计的数字信号处理与驱动方法研究

数字信号处理和数字驱动是科里奥利质量流量计的发展趋势。研究了基于同步调制的数字信号处理方法，进行公式推导、性能分析和计算机仿真。研究数字驱动方法并利用数字控制方法提高流量管的起振性能，给出了数字驱动方案。     

涡街流量计信号处理方法与系统的研究现状

综述了国内外在涡街流量计研究中的信号处理方法。简单介绍了日本、美国等数家公司的信号处理系统原理以及国内关于涡街流量计信号处理的几种有代表性的方法。在此基础上还介绍了作自行研制的以数字信号处理器为处理核心的涡街流量计信号处理系统的软、硬件框图。     

基于相位差的频谱校正方法的研究

研究了基于相位差的频谱校正方法的基本原理,提出一种利用相位差校正的新方法———窗中心平移法。仿真结果表明,该方法实现方便,精度较高,适用于各种对称窗函数。在此基础上,将窗中心平移法与时域平移和改变窗长法综合应用,推导出相位差校正的统一公式。     

3种瞬态电磁流量测量方法的温度影响分析

从测量原理角度分析了环境温度变化对3种瞬态电磁流量测量方法的影响,发现电压电流比值、电压电流微分法受环境温度变化的影响较大,而微分干扰补偿方法本身对环境温度变化具有很好地抑制能力。针对微分干扰补偿方法在实用化的过程中可能会导致误差增大的情况,给出了微分干扰系数的最佳计算方法和励磁频率的最优选择方案。通过水流量标定实验证实,微分干扰补偿方法在环境温度变化不超过±20℃范围内,对环境温度变化具有较好的补偿作用,流量测量结果均能满足0.5级的精度要求。     

基于间歇励磁和信号重构的电磁水表变送器研制

针对电磁水表低功耗的要求,提出间歇励磁方式,每周期进行一次三值波励磁;针对电磁水表需要在励磁电流小、传感器输出信号非常微弱的条件下实现极低测量下限的要求,提出信号重构滤波的处理方法,将幅值解调后的信号重构为矩形波信号,以便对信号进行梳状带通滤波,从而保证电磁水表的测量准确度。研制了基于MSP430低功耗单片机的变送器,并进行水流量标定实验,结果表明:该系统满足1级水表的测量准确度,且流量测量下限可达0.4m3/h,量程比可达400。     

IEEE 1451网络化智能传感器标准的发展及应用探讨

IEEE 1451标准由IEEE 1451．1、1451．2、P1451．3和P1451．4组成。它定义了一套连接传感器到网络的标准化通用接口，建立了网络化智能传感器的框架，这使得传感器制造商有能力支持多种网络。然而，IEEE 1451标准在应用中存在着一些困难。本文简要介绍IEEE 1451标准的内容和发展过程，分析限制该标准应用的一些原因，讨论IEEE 1451.x标准之间的关系，给出一个用于机器人手爪的基于IEEE 1451．1标准的网络化智能传感器的例子。     

基于FPGA和DSP的气体超声流量计驱动和数字信号处理系统

采用FPGA+DSP双核芯结构,研制气体超声流量计驱动和数字信号处理系统。利用FPGA很高的工作频率和丰富的内部资源,实现高速DAC和ADC的驱动控制和数据存储;利用DSP的高速运算能力,实现数字信号的实时处理。针对利用正弦波驱动产生的超声波回波信号,基于实验数据统计,提出跟踪回波信号峰值的可变阈值法,准确地提取特征波,有效地克服了噪声的影响,扩展了量程比。气体标定实验结果验证了方法和系统的有效性。     

多维力传感器动态特性研究中的一种新方法

为了将动态补偿与动态解耦这两种改善多维力传感器动态特性的重要方法有机结合起来,同时为了避免在较大耦合时不变性动态解耦造成的信号失真,提出了传感器并行补偿解耦方法。该方法综合了补偿和解耦两方法的优点,既能动态跟踪输入信号,提高了动态响应品质,又能去除耦合信号,并行处理效果明显。     

传感器动态误差的频域修正方法

本文对传感器动态误差的频域修正方法作了较大的改进,扩大了它的应用范围,采用更为合理的修正传递函数,提高了修正精度。采用复数曲线拟合方法,建立实时修正环节,做到在线修正。对机器人腕力传感器动态信号的修正结果,证明了这一方法的有效性和实用性。