基于SVM的电子分析天平温度漂移补偿方法

电磁力平衡传感器等关键部件的温敏特性是引起电子分析天平温度漂移的主要因素。针对电子分析天平温度漂移问题提出了基于支持向量机的补偿方法。通过分析引起电子分析天平温度漂移误差的原因,将温度敏感部件的温升和电子分析天平的温度漂移数据作为模型输入,运用自适应参数优化方法寻找最优参数,建立电子分析天平温度漂移误差模型并进行温度漂移补偿。通过对量程200g、分辨力0.1mg的电子分析天平进行补偿检验,结果表明全量程内的示值误差绝对值≤0.3mg,优于国家标准GB/T 26497-2011《电子天平》规定的I级天平对温度漂移指标的要求。     

改进型位锁定物联网标签防碰撞算法研究

为进一步提高物联网标签识别防碰撞性能,通过对二进制树防碰撞算法及其改进算法的研究和分析,提出一种改进型位锁定物联网标签防碰撞算法。该算法通过在位锁定防碰撞处理前,将所有待识别标签按比特位之和进行奇偶分组,以减小标签碰撞的发生,并提高一次识别2个标签的能力。仿真实验表明:改进后算法的标签识别性能优于原算法,特别是在标签较集中时,这种算法具有更明显的优势。     

基于准同步序列重构的非稳态电力谐波分析

针对非稳态电力信号傅里叶谐波分析中频谱泄露所导致测量误差较大的问题,提出一种基于准同步序列重构的非稳态电力谐波分析方法。首先在频域上对原始采样信号进行50 Hz的频移,经过sinc滤波器滤除谐波分量,采用移频角差法求得基波频率偏移量;依据计算的基波频率,再通过三次B样条插值重构原始采样信号;最后利用全相位FFT有较优抑制频谱泄露的性能,对重构后的准同步序列进行谐波分析,确定每一个谐波成分参数,实现谐波参数的准确测量。试验表明,该算法能有效检测非稳态信号的基波频率大小,实现非稳态下电力谐波信号的高精度检测,实验平台验证了方案的可行性。     

RS485总线接口性能测试仪设计与开发

RS485传输距离大,速率快,能够很好的抑制高噪声,是电力抄表系统通信采用的主要方式。为了检测抄表设备RS485总线的工作性能,本文设计并开发了一款面向集抄终端和智能电表接口测试的RS485总线接口性能测试仪。该测试仪由硬件和软件部分构成,具有高精度AD采样及实时数据的存储和分析功能,能够实现电表通信线工作特性精确采集和在线故障准确分析。实际测试数据表明,所测得RS485总线的各个特性参数误差在5%以内,对通信无消极影响,符合行业标准,与传统的接口性能测试方法相比,有效降低了检测时间和成本。     

基于复阻抗咽造影的吞咽事件检测与智能识别方法

吞咽障碍早期筛查是降低吞咽障碍发病率的重要手段,而对吞咽事件(SE)的准确识别是吞咽障碍筛查和治疗过程中的关键环节。阻抗咽造影(IPG)是一种新型非侵入式吞咽事件检测方法,但现有的IPG技术仅检测阻抗幅值而忽略了同样重要的相位信息。为了实现对吞咽事件的全面检测及智能识别,该文提出一种基于整周期数字锁相放大原理的复阻抗咽造影(CIPG)检测方法,设计了基于FPGA的CIPG检测系统以连续描记吞咽过程的复阻抗(阻抗幅值和相位)信息,并设计了基于连续小波变换(CWT)和GoogLeNet相结合的吞咽事件智能识别算法。设计了包含喝水、干咽、吃面包、吃酸奶、咳嗽等5种吞咽事件的识别实验,实验结果表明,仅利用阻抗幅值信息时的吞咽事件识别准确率为86.1%,而同时利用阻抗幅值和相位信息时的识别准确率为95.7%,后者的识别准确率高于其它算法。该研究证实了CIPG技术和吞咽事件智能识别算法的有效性与优越性,为下一步开发基于CIPG的吞咽障碍早期筛查方法奠定了理论和技术基础。     

基于CS5532的水分测定仪称重模块设计

物质的水分含量是决定物质物理、化学、生物特性的重要指标,其准确测定具有重要意义。现有的水分测定仪称重结果的测量精度和实时性往往难以同时满足要求。为此,设计了一种基于CS5532的水分测定仪称重模块,阐述了称重传感器的工作原理,给出了称重模块的硬件电路设计,并详细描述了称重数据的预处理策略及其实现方法。实验结果表明:基于该模块的水分测定仪测定结果响应快、实时性好,称重精度为1 mg,水分测量误差不大于0.1%,响应时间小于0.4 s,稳定时间不大于5 s。     

基于移频滤波的频率测量方法

实际电力系统由于存在频率波动,使得严格同步采样条件难以满足,从而影响了电力系统频率及其他参数的准确测量。为此,该文提出一种基于移频滤波的电力系统频率测量新方法,该方法只需通过对原始采样信号进行简单的移频和滤波运算即可准确求得电力系统的频率。与经典时域测量方法相比,该文算法简单,运算量小,实时性好。与传统傅里叶算法及其改进算法相比,该频率测量方法无需额外求解方程和加窗插值运算,能有效克服传统傅里叶算法存在频谱泄露和栅栏效应的缺陷。该文分别在电网基波频率变动、不同采样率、不同采样点数、不同模数转换器字长以及不同信噪比噪声等条件下对算法进行了仿真测试。仿真结果表明,该算法能够实现对电力系统频率的准确测量且能有效地抑制白噪声的干扰。构建的实际硬件测试平台验证了所提算法的准确性和可靠性。     

基于改进S变换的电压骤降自适应检测方法

由于传统S变换(S-Transform,ST)在检测电压骤降问题时存在时频分辨率不高,计算量大的问题,深入研究传统S变换(Modified S-Transform,MST),给出了一种基于改进S变换的电压骤降自适应检测方法,可以准确、快速地实现电压骤降参数的准确提取。首先给出MST中调节因子的取值依据,并用实验分析法给出调节因子的取值范围;而后依据调节因子的取值分布情况,提出分段的调节因子;最后基于调节因子取值函数,建立自适应检测方法。在MATLAB上对算法进行仿真,能够准确的检测出电压骤降参数,且抑制噪声和谐波影响的效果好。实际构建的硬件测试平台验证了该算法的正确性和可行性。     

基于采样序列重构和频谱校正的通用电网闪变测量方法

当前闪变参数测量方法都假设在已知闪变调制波类型的前提下进行测量,然而实际闪变调制波类型无法提前预知,使得这些检测算法在实际使用时严重受限。为此,提出一种基于采样序列重构和频谱校正的通用电网闪变测量方法。该方法首先通过改进Teager能量算子提取闪变包络,再利用加Rife-Vincent窗插值快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)算法校正闪变包络的频谱以获得闪变临时参数。将所得临时参数重构出两类闪变调制波序列,通过两类重构序列与预设阈值对比以实现闪变调制波类型辨识,最后依据调制波类型辨识结果得到电网闪变实际参数。仿真实验与实际硬件平台的测试结果验证了算法的准确性和可靠性。在实际测试中,正弦波调制闪变和矩形波调制闪变的幅值相对误差分别小于7.3%×10^-1和1.9%×10^-1,频率相对误差分别小于8.0%×10^-1和9.8%×10^-2。     

烘干失重法水分快速检测的预估融合方法

为解决烘干失重法水分检测标准方法测量时间长、耗能大、效率低的问题,对传统烘干失重法进行重大改进,提出一种水分测定预估融合方法,在试样烘干失水过程中预估试样完全失水的状态。根据红外干燥失水过程特点,应用Luikov理论结合Fick扩散定律对试样的烘干失水过程建立数学模型,确定失水状态预估的融合算法形式,进一步建立起止时刻判断的自适应决策机制,依据干燥速率确定预估起点,设定二级阈值搜索预估终点,由此完成基于LM(Levenberg-Marquardt)算法的串行迭代预估融合算法设计,并以玉米粉、鲜猪肉为试样验证算法的普适性与准确性,结果表明,预估方法与传统烘干失重法测量结果的相对误差在1.853×10~(-3)~9.891×10~(-2),节省测定时间37.45%~55.54%,在保证测量准确度前提下能大力提高烘干失重法水分的检测效率,有效降低能耗。