泛华恒兴推出高准确度卫星驯服铷原子钟同步时钟卡

近日,北京泛华恒兴科技有限公司（简称：泛华恒兴）新发布了一款PXI总线的卫星驯服铷原子钟同步时钟卡-PS-330。PS-330内置高精度铷原子钟作为时钟,采用先进快速校频算法对铷钟进行校频,     

基于原子钟的组合守时系统的研制与开发

针对新一代导航系统对高品质频率标准的需求,基于铷原子钟和铯原子钟,提出一种组合式守时系统,系统中采用了高精度频差测量技术,高精度相位微跃技术和比例-积分-微分控制算法,实现了铯原子钟对铷原子钟驾驭。系统由铷原子钟、铯原子钟和频差测量及驾驭模块3部分组成,最终输出的频率基准信号,不仅具有铷原子钟短期稳定度好的优点,还拥有铯原子钟长期稳定度好及漂移率低的优点。试验结果表明,该系统的短期稳定度达到了5.57×10^-13/s,长期稳定度达到了2.18×10^-14/10⁵ s,频率准确度达到了1.76×10^-13,频率漂移率达到了-8.33×10^-16/d,很好的验证了该系统的可行性和有效性。     

GPS驯服铷钟频标数据处理方法研究

采用时间数字转换技术,设计了基于嵌入式计算机、高精度DA转换器、时间数字转换芯片和计算机测控软件的GPS驯服铷钟结构方案。对GPS定时信号进行测量和统计分析,根据其短期抖动量较大和长期平均无漂移的特点,对驯服铷钟的噪声滤波算法、频率偏差的解算方法、铷钟控制算法策略进行研究,提出了一种结合算术平均、滑动平均值滤波和最小二乘法拟合的数据处理方法和分部控制策略,克服了GPS定时信号脉冲抖动对驯服效果的影响,提高了驯服速度。用摩托罗拉M12TGPS接收机进行了实验,结果表明,系统具有较好的短期稳定性,在有效跟踪GPS9小时后,铷钟的平均频率准确度达到3×10-12量级。     

基于小型铷频标的数字化多功能时统的研制

主要研制了一种基于小型铷原子频标的数字化多功能时统设备,简单介绍了设计方案,并对性能进行了测试。结果表明,该时统设备能够接收处理北斗/GNSS导航接收机的信号,可用以太网、RS422串口以及本地按键和上位机通信,可用1 PPS/IRIG-B(DC)码2种方式校时,1 PPS/IRIG-B(DC)码/10 MHz 3种方式校频,校频精度能够达到E-12量级,可通过1 PPS/TOD/IRIG-B(DC)码3种方式对下位机授时,授时精度小于10 ns。     

基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电动机低速研究

为改善永磁同步电动机低速控制性能,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器的新型估算方法对永磁同步电动机的瞬时速度和负载转矩进行估算.该方法即使在使用低精度编码器时,也能获得实时准确的转子位置、转速和负载转矩.通过使用观测的转子位置、转速,以及将观测的负载转矩对速度PI控制器进行前馈补偿,系统的控制性能得到了极大的改善.同时,考虑到转动惯量的改变对观测器的影响较大,使用最小二乘法辨识转动惯量,用以提高观测器的鲁棒性.仿真结果表明了该方法的有效性.     

瞬变电磁仪高精度GPS时钟同步的研究

瞬变电磁仪是一种重要的地质勘探仪器。为了提高瞬变电磁仪的同步精度,针对恒温晶振长期稳定性差和GPS短期稳定性差的问题,提出一种基于嵌入式微处理器STM32F407、GPS接收模块、中等精度恒温晶振的瞬变电磁仪GPS时钟同步方法。在分析瞬变电磁仪系统组成及GPS同步的工作原理的基础上,利用STM32F407能够灵活输出PWM的特点,通过获取恒温晶振的实际工作频率后,设置STM32F407计数器的相关寄存器输出同步的PWM作为同步控制时序,同步瞬变电磁仪的发送机和接收机。采用卡尔曼滤波克服了1PPS信号短期抖动性,充分考虑到GPS存在短期失锁的问题,结合IIR滤波、最小二乘算法,分别设计了GPS锁存状态和失锁状态的同步实现方法。实验结果表明,开机30 s后,系统的同步精度达到0.01 ms,在GPS短期失锁时仍能保持0.01 ms的精度。     

基于卡尔曼滤波的短期负荷预测方法的研究

负荷历史数据是负荷预测的基础。负荷历史数据由于测量、人为等因素而造成不准确，因而导致负荷预测也不准确。文中提出利用最小二乘法线性拟合建立负荷数据基本模型，用3次样条插值对卡尔曼滤波器的系统参数进行辨识，最终用卡尔曼滤波器对历史数据进行预处理，以纠正由于测量错误或人为改动的数据。对文中所提方法进行了验证。结果表明，后验误差在3％之内，效果很好。     

永磁同步电机在线多参数辨识方法研究

在永磁同步电机伺服控制系统中,精确的参数辨识对于电机控制与运行状态监视具有重要意义。基于永磁同步电机在d-q轴的动态方程,在矢量控制的基础上,运用带遗忘因子的多新息最小二乘法,精确地完成了电机的在线多参数辨识。辨识过程仅需采集电机输出的电压、电流和转速信号,简单方便。仿真结果表明该方法具有较好的收敛性与鲁棒性。     

基于最小二乘原理的电力故障录波器通道校正方法

为了保证电力故障录波器的测量精度,提出了一种基于线性最小二乘原理的录波器通道校正方法.根据录波器模拟量采样电路的构成,采用线性数学模型来描述模拟量通道的输入输出特性,在此基础上采用最小二乘准则获得最小二乘意义下的变比参数,同时说明了通道相移的计算方法.所提出的算法具有简单、实用、精度高等特点.在WDGL-IV型电力故障录波器上的实验结果表明,这一通道校正方法对提高录波器的测量精度是十分有效的.     

基于最小二乘原理的电力故障录波器通道校正方法

为了保证电力故障录波器的测量精度 ,提出了一种基于线性最小二乘原理的录波器通道校正方法。根据录波器模拟量采样电路的构成 ,采用线性数学模型来描述模拟量通道的输入输出特性 ,在此基础上采用最小二乘准则获得最小二乘意义下的变比参数 ,同时说明了通道相移的计算方法。所提出的算法具有简单、实用、精度高等特点。在WDGL IV型电力故障录波器上的实验结果表明 ,这一通道校正方法对提高录波器的测量精度是十分有效的     

基于氢原子钟组的复合控制算法的研究

原子钟组的控制算法对原子钟组的稳定度和准确度有着直接影响,良好的原子钟组控制算法对原子钟守时系统有着重要作用。为进一步提升原子钟的稳定度,在国内首次将钟差预测用于氢原子钟组控制中,提出了一种氢原子钟的预控制算法,并结合现行的滞后式控制算法,形成了对氢原子钟组的复合控制算法。用实际氢原子钟数据对复合控制算法进行了实验验证,验证结果表明,该复合控制算法的性能要优于现行滞后式控制算法。该复合控制算法的提出对提高我国原子时的稳定度有很好的推动作用。     

基于GPS同步时钟的统一校时方案

全球定位系统GPS(Global Positioning System)同步时钟装置已在变电站自动化系统中广泛应用。介绍了GPS同步时钟装置的结构及其功能。对串口通信校时和脉冲中断校时对校时精度的影响进行分析和比较,提出了一种综合校时方案。通过计数器构成毫秒级的计时单元．利用GPS同步时钟定时,应用在事件顺序记录SOE(Sequence Of Events)中。介绍了软件定时和硬件定时。     

基于MB 90543的高性能GPS同步时钟研制

全球定位系统(GPS)同步时钟由GPS接收器、单片机及其外围电路组成。以MB90543为核心的时钟中心处理单元负责读取GPS接收器发送的数据信息并作适当处理,从中获取ASCII码国际标准时间的时间信息,经转换为BCD码后的串行时间信息供显示。该时钟选用可供嵌入式系统应用的M12 GPS接收器,可输出时间精度为1μs的秒脉冲。测频和数码管显示电路保证了电网频率的实时测量和显示。时钟软件包括初始化、接收器收/发、串口/CAN总线收/发、显示等子程序。采用串行通信方式授时,串行数据的收/发均采用中断方式,能提供日期和时间信息;而采用脉冲校时,可保证装置的校时误差小于50μs。在时钟装置中,采用以上2种综合校时方式。指出正确识别秒脉冲信号是确保同步校时的关键,软件及外部硬件计数阵列给秒脉冲信号加硬件窗的抗干扰措施效果良好。所设计的同步时钟投入运行后表明,符合设计要求。     

基于电力线载波通信协议的时钟同步方法研究

多级自组网电力线载波通信是低压配电网运行控制指令与信息采集数据传输的重要手段,依赖载波通信网络实现采集设备间精准时间同步对提高低压配电网运行与客户服务精益化水平具有重要意义。文中综合考虑了载波通信对时协议处理时延、多级中继通信带来的对时偏差与误差累计等因素,通过扩展载波通信媒体访问介质层协议中信标帧的数据域,并增加下行逐级校时确认帧,实现了对载波通信传输时延的估计,同时降低了协议处理时延、载波信号采样时间偏差带来的对时影响,通过仿真分析,文中提出的时钟同步方法同步精度可达到30微妙级别,较传统方法更优。     

小波变换在原子钟相频跳变检测中的应用

原子钟相频跳变是制约标准时间信号准确度和稳定度的关键因素之一,它的分析和检测在守时系统自动化监控中非常重要.本文基于小波去噪和多尺度分辨方法,较好地解决了原子钟相频跳变的检测问题,研究成果具有较高的参考价值.     

AT1原子时算法的研究

原子时算法的选用将对原子时标的准确度和稳定度有着很大的影响.本文从AT1实时原子时算法的基本原理出发,结合中国计量科学研究院守时钟房中原子钟的实际情况,对AT1实时原子时算法进行了系统的研究,给出了其算法流程,特别是,对一些关键量进行了分析和数据验证,给出了期望钟组的计算方法,最后得到了期望的钟组计算结果.该结果表明,钟组时间的频率稳定度大大优于每台单个钟的频率稳定度,满足技术要求.     

基于GPS的变电站自动化系统校时问题定量分析

定量分析了变电站时钟同步的校时误差、自动化装置时钟精度及基于两者的校时时间间隔确定等问题。结合脉冲信号校时和串行通信校时的工作过程,得出了各自的校时精度;装置时钟分辨率和时钟精度应根据系统要求的最小事件顺序记录SOE(Sequence Of Events)分辨率选取。分析发现,变电站自动化装置的时钟误差不仅取决于校时精度,更取决于自动化装置本身的时钟精度。指出校时时间间隔的选取对自动化装置时钟同步具有决定性影响．并给出了计算公式。     

应用于电力系统中的GPS同步时钟

介绍一种基于DS80C32 0单片机进行二次开发的GPS同步时钟。该GPS同步时钟可为整个系统提供精确的时间信息 ,具有较高的可靠性和实用性 ,能够满足电力系统对GPS对时功能的要求     

汽车CAN网络时钟同步方法研究

良好的时钟同步是汽车CAN网络可靠运行的关键.在分析常见主从同步和协商同步的基础上,提出了"前期协商"时钟同步方法,以同步主节点优先级表为基础进行节点之间的协商,选择时钟主节点.最后仿真实例表明:该方法在保证可靠性的前提下,仅用较小的软件开销便可实现精确度较高的时钟同步.     

CAN网络精确时钟同步方法研究

精确的时钟同步对于提高汽车CAN网络实时性有着重要影响。结合现有主从时钟同步算法和时钟同步的精度需求,提出基于＂时钟漂移率＂的时钟同步算法。在各节点时钟漂移率的基础上建立更新备用同步主节点优先表,有效地解决了在传统主从同步算法中主节点的选取和主节点失效的情况下网络开销过大的问题;同时能根据CAN网络当前运行状态反馈,通过修改权重因子,实时提高CAN网络时钟同步精度在10 s以内。仿真实验说明,该方法以较小的软件开销实现了高精确度的时钟同步。