多水平集单周期电力系统频率测量方法及应用

电力系统频率测量存在精度与实时性无法同时满足的问题,因此提出一种多水平集单周期频率测量方法。首先采用数字低通滤波器滤除信号中的高频干扰,其次采用三次样条(not-a-knot)插值法对所设阈值附近的采样点进行重构,然后利用多个阈值与信号的交点进行频率估计,最后运用最优组合加权法得到电力系统频率估计结果。该方法是一种时域频率估计方法,具有计算量小、精度高的特点,可在单周期内实现电力系统频率的准确测量。仿真和实际测量实验结果验证了多水平集单周期频率测量方法的有效性和可行性。     

基于改进DFT和时域准同步的间谐波检测算法

快速傅里叶变换(FFT)在非同步采样时存在频谱泄漏和栅栏效应,由此产生的谐波与间谐波之间的频谱干扰会严重影响间谐波参数测量的准确度。为减小谐波与间谐波之间的频谱干扰,提出一种基于改进离散傅里叶变换(DFT)和时域准同步的间谐波检测算法,采用改进DFT算法精确估计基波频率,利用三次样条插值重构准同步采样序列,用FFT算法对单个周期重构序列进行处理,得到基波和谐波的参数,并将基波和谐波成分从重构序列中减去,再次用FFT算法和最大谱峰搜索法对剩余序列进行处理,确定每一个间谐波成分的参数。仿真结果表明,该算法不仅能提高频率分辨率,还可以有效排除谐波和间谐波的频谱干扰,且间谐波检测的准确度高、稳定性好、运算量小。     

基于EMD与分批估计的动态称量快速融合方法

活体动物动态称量在生物医学实验中具有举足轻重的作用。为实现活体动物快速、准确的称量,提出基于EMD与分批估计相结合的动态称量信息融合方法:首先利用经验模态分解(EMD)方法解析活体动物动态称量的采样信号,提取表征采样信号的趋势或均值的残余量,计算各阶本征模函数(IMF)与采样信号的相关系数,根据相关系数分辨虚假IMF,并将虚假IMF和原残余量之和作为新残余量;然后对新残余量进行分批估计,消除各种噪声、扰动对称量结果的影响,获得准确的动态称量值。通过建立动态称量系统的仿真模型,对基于EMD与分批估计相结合的动态称量信息融合方法进行了仿真实验,仿真结果表明该算法准确度高。为了验证基于EMD与分批估计相结合的动态称量方法的有效性,进行标准砝码的静态称量和小鼠的动态称量试验,实测结果表明该方法稳定、可靠,称量误差≤±0.5%。     

基于USB主机技术的多功能瓦斯检测仪设计分析

提出了一种具有USB主机接口的瓦斯检测仪结构,给出了该多功能瓦斯检测仪的硬件电路与软件设计方法;详细论述了该检测仪的组成结构、检测原理、硬件电路的设计思路及实现过程和软件实现测试参数调整的方法,并对系统的电磁兼容性进行分析设计.     

联合时变低通与改进形态学滤波的智能在线称量方法研究

针对检重秤在复杂工业生产环境下,受机械传动、被测物体自身振动和外界随机扰动影响导致的传感器输出信噪比低、称量准确性难以满足要求等问题,提出一种联合时变低通与改进形态学的快速数据处理新方法:时变低通滤波器作为一级滤波,通过在信号跃变时,迭代优化滤波器参数,使边沿信号得以快速响应,有效消除冲击干扰,并抑制称重信号在滤波过程中的相位失真;然后采用改进形态学滤波器进行二级滤波,通过选择零值线性结构元素,并优化结构元素长度以及操作算子的权值系数,加快了动态称重的响应速度。实验结果表明,该方法能有效抑制各类干扰影响,提高测量准确度,最终实现运行速度达120 m/min,最大秤量400.0 g,满足国家标准《GB/T 27739—2011自动分检衡器》XIII级要求的检重秤搭建。     

电气化铁路的谐波电能计量技术研究

分析了电气化铁路对电力系统电压电流信号测量和电能计量的影响,建立了针对电气化铁路电能计量的基于离散傅里叶变换的非正弦信号电能计量算法,给出了算法模型、实现机理和依据谐波有功功率判据谐波潮流的方法,利用MATLAB对电气化铁路的谐波电能计量方法进行了仿真实验,在此基础上研制的三相多功能谐波电能表的有功电能计量准确度达到0.2 S,谐波测量准确度满足我国A类谐波测量仪器的要求,符合我国现行电网运行需要.     

智能化热力参数测量仪的一个数学模型

目的 研究建立热力学参数的高精度，宽范围的数学模型，方法 从智能化热力参数测量仪的实际出发，以载热介质温度压力为变量，根据热力学理论和国际通用标准数据，确定模型的基本形式，并采用多元回归方法，求得模型系数，结果，通过计算机运算验证了一模型的精确度，由实际应用证明了模型的正确性，结论 这些数学模型为智能化热力学参数测量仪的设计提供了一条可行的途径，也可用于热力工程设计计算。     

电气信息类专业平台课程思政建设与实践

课程思政是落实立德树人任务的关键。湖南大学电气与信息工程学院将思政教育融入专业平台课程建设中，结合平台课程专业知识，修订了课程教学大纲，设计了体现“课程思政”新特点的教学内容与教学环节，实施混合式教学模式，思想政治教育贯穿教学全过程，完善了思政考核机制，构建了以专业知识与思想政治联合培养的“立德树人”培养体系，充分发挥专业课育人主渠道作用。     

基于时间最优模糊PID温度控制的水分测定电子天平

本文以DSP为信息处理单元，将电子天平与红外干燥箱融为一体，设计了一种水分测定电子天平，这种仪器具有水分测定与质量称量两种计量功能。采用时间最优控制与模糊PID控制相结合的控制策略对干燥箱的温度进行实时控制，既可发挥时间最优控制快速消除大偏差的优点，又能发挥PID控制精度高，超调小的优点，从而使静态、动态性能指标较为理想，同时又达到了准确、快速测定的目的。利用模糊控制可在线调整PID控制器的参数。实验结果表明，本文采用的控制方法缩短了系统响应的上升时间，提高了仪器的测量精度。     

谐波电能计量的比差与角差校正方法

分压电路、电流互感器(TA)的比例误差和电流互感器的相角误差是谐波电能计量装置误差的主要来源.本文在分析谐波电能计量的电压、电流信号采集与调理等效电路基础上,建立了谐波条件下的电能计量比差、角差的误差模型,提出了谐波电能计量的比差与角差修正方法;针对宽量程仪用电流互感器的非线性误差,通过多项式曲线拟合得到了修正模型,据此提出了选取曲线拐点作为电能计量校准点的比差、角差分段线性化校正方法,提高了全测量范围内的谐波电压、谐波电流和谐波电能计量准确度.在本文算法基础上研制的三相多功能谐波电能表的基波有功误差≤0.2%,基波无功误差≤1%,2～21次谐波电压测量误差≤2%、谐波电流测量误差≤5%、谐波相位测量误差≤5°,满足GB/T-14549-93的A类谐波测量仪器要求.