基于改进RLS的传感器动态特性校正方法

在动态测试中为了消除传感器谐振频率处振动产生的误差,针对传感器高阶系统的补偿问题提出一种改进RLS算法优化补偿滤波器。采用梯度下降法产生滤波器参数初值,再用RLS算法对参数进行修正。在matlab平台上对算法进行了仿真验证,分析了补偿前后传感器系统的时域响应和频域响应。对实际压电传感器CY-YD-205进行了补偿,工程实验表明采用改进RLS算法设计的补偿滤波器可以大大改善传感器系统的动态特性。     

冲击波压力传感器组件动态特性补偿研究

为抑制爆炸场寄生效应,冲击波压力传感器须采取相应抑制措施,这使得传感器组件工作频带变窄,导致测量失真。因此须对传感器组件进行动态补偿,以实现工程无失真测量。首先,对典型冲击波压力传感器组件进行动态校准,并通过微分法得到其动态特性非参数模型;然后,进行了动态特性参数模型辨识,通过设计动态补偿数字滤波器,对典型传感器组件进行了0~40 kHz的动态补偿,并验证其科学性和有效性;最后,对典型爆炸冲击波压力信号进行了动态补偿。该研究对提高冲击波压力测量精度、准确评估毁伤威力具有重要意义。     

基于CMAC的非线性逆滤波改善传感器的动态特性

在测量系统中许多传感器存在着严重的非线性静态特性和响应滞后的动态特性,当被测量对象的变化率高于传感器的响应速度时,测量结果与真值之间存在较大的误差.为了补偿这个测量误差,采用了一个由无限响应的IIR滤波器和静态非线性环节构成的非线性滤波器去改善传感器的特性.IIR滤波器的系数通过实验数据得到,非线性静态环节采用单输入单输出小脑神经网络(SISO CMAC)实现.SISO CMAC具有学习简单、收敛速度快、函数逼近精度高等特点.最后,通过对热敏电阻动态测量误差的补偿,验证了该方法的有效性.     

测振传感器的低频特性补偿研究

现有的大多数测振传感器不能满足超低频振动测量的需要,有必要扩展其工作频带以满足需要。研究了零极点配置法在941B型测振传感器的应用。通过此方法,拓展了测振传感器的工作频带,尤其是其低频特性得到了拓展,其工作频带由补偿前的0.7~105Hz拓展为补偿后的0.08~109 Hz。在此基础上,利用MATLAB进行了数值仿真,输入不同持续时间的单个半正弦波以及正弦叠加信号,系统在补偿前后的响应表明:低频特性得到明显改善。     

压电加速度传感器冲击测量中低频失真的理论分析与实验验证

冲击谱是一连续谱,其频谱范围从零到无穷大。由于压电加速度传感器的频率范围有限,在冲击测量中不可避免地会产生频率失真,频率失真包含低频失真和高频失真。压电加速度传感器在冲击测量中的低频失真主要表现为基线不回零。分别从矩形冲击波、锯齿形冲击波和半正弦冲击波引起的传感器响应入手,定量分析了压电加速度传感器冲击测量基线不回零的问题,最后利用落体冲击试验台对理论分析进行了实验验证。     

冲击波测试系统中压力传感器的实时动态补偿实现

冲击波测试系统在测量爆炸冲击信号时,必须解决因传感器的有效带宽难以满足或覆盖被测信号而引起的动态测试误差的问题.为此,利用激波管来对传感器进行动态标定获取实验样本,采用QR分解和改进粒子群优化(PSO)算法进行逆滤波快速估计动态补偿滤波器的阶数和系数.因数字滤波器的有限字长效应,本文选取合适的系数及输出数据的量化位数,来满足测试系统的稳定性.为实现实时在线修正,设计了以FPGA为控制与处理核心的全并行单反馈动态补偿结构,对系统硬件补偿前后的动态特性进行分析.实验表明该补偿滤波器能够满足实际测试需求,能够显著地提高传感器的动态响应特性.     

一种压力传感器动态数字滤波的实现方法

本文运用高斯-牛顿法,根据压力传感器的响应曲线建立了传感器的动态模型.该方法可使拟合结果逼近无偏估计,从而提高拟合的精度.为提高传感器动态特性,采用零极点配置法根据动态模型设计了动态补偿数字滤波器.运用Altera提供的DSP Builder开发工具从Simulink模型自动生成VHDL代码,并在FPGA上实现了3阶IIR的数字滤波器,通过仿真取得了较好的效果.     

基于LCL型有源电力滤波器的复合电流控制策略研究

针对传统电流控制策略存在高稳态精度与快速动态响应的矛盾,提出了一种基于LCL型有源电力滤波器的复合电流控制策略。该控制策略将比例积分控制和重复控制有机结合,在保证动态响应的基础上,利用PI控制器将控制模型补偿为稳定系统,使其在低频段具有良好的控制特性;利用重复控制器校正LCL型滤波器谐振峰和内环的固有相位滞后,实现电网谐波电流的快速跟踪与高精度补偿。实验结果表明,经过并联有源电力滤波器的谐波补偿,电网电流的总谐波失真明显减小,负载变化时并联有源电力滤波器可实现单周期快速响应,验证了所提出的复合电流控制策略的有效性。     

基于Simulink的数字下变频系统的设计与仿真

针对数字下变频中低通抽取滤波器通带失真大、资源消耗严重等问题,采用锐化技术和二阶多项式插值补偿滤波器设计了基于Simulink的数字下变频系统,并利用Simulink构建系统模型。仿真结果表明,该系统不仅可以达到降低信号频率和速率的目的,同时可以有效改善抽取滤波器的通带与阻带特性,并减少了系统工作量。     

公路桥梁桥墩振动测量分析仪的设计

为了精确测量公路桥墩的振动幅度,消除行车隐患,采用超低频绝对振动位移传感器作桥墩振动特性检测器件,设计了公路桥墩振动测量分析仪。用动态特性补偿原理,经过低频扩展电路和积分电路,解决了普通电磁式传感器不能直接用于超低频测量的问题。该仪器频带范围为0.35～30Hz,线性度为0.5%,灵敏度为0.001V/mm,误差范围为-3%～3%。     

基于模型参考和神经网络的传感器动态补偿器的设计

为了改善传感器的动态响应特性,提出了一种动态补偿器的设计方法.该方法在传感器后接一基于模型参考自适应方法的动态补偿器,并利用BP神经网络算法不断在线辨识补偿器参数,使其始终工作在最佳参数下,实现动态性能的在线补偿.试验表明,对动态品质较差的双孔悬臂梁式压力传感器进行在线补偿,其到达稳态值的调节时间由0.1 s缩短为0.015 s,动态性能得以较好的改善.该方法为提高传感器性能开辟了新途径.     

A predictive current control method for shunt active filter with windowing based wavelet transform in harmonic detection

This paper has been established based on harmonic detection and compensation on power system. The present work deals with two powerful methods in harmonic detection field of digital signal processing. The first one is the windowing technique and the other one is wavelet transform. A traditional synchronous fundamental dq-frame algorithm is modified in filtering process. As an improvement, the Fourier-based low pass filter is replaced with a windowing–wavelet method. The adopted windowing aspect is Hamming window to reduce traditional rectangular window effete in frequency domain. In addition, the applied mother wavelet is selected in terms of its effectiveness on transient response, low overshot and low oscillation at frequency domain. Due to these concepts, the db8 is selected as mother wavelet. In harmonic elimination procedure, the detected harmonic is injected using a shunt active filter based on predictive current control technique. The presented method has been verified with MATLAB–SIMULINK model and wavelet toolbox. The results confirm that this method is superior to traditional FFT based and wavelet based filters because of fast transient response and small negligible sidelobes. As a consequence this technique is able to reduce power system harmonic.     

一种C频段上变频器的设计与实现

阐述了一种C频段卫星通信上变频器的实现方案,针对低杂散和低相位噪声输出以及小步进这3个难点,采用优化频率配置以及选用高抑制度的滤波器实现变频器的低杂散输出;采用DDS+多环锁相方案实现低相位噪声、小步进输出。最后给出测试结果,杂散抑制-70dBc(585MHz带内),相位噪声为-89dBc/Hz@10kHz,频率步进100Hz,验证了该方案的可行性。     

用数字滤波器实现热电偶快速测温的一种方法

本文根据热电偶的物理模型推出热电偶的数学模型,在此基础上,从模拟滤波器出发,利用离散阶跃响应的方法,解决了数字测温响应快速性和测量精度之间的矛盾,提高了测温系统的动态性能.     

FCS-MPC在HAPF无功补偿控制中抑制谐振的研究

针对有源滤波器(APF)在无功补偿过程出现谐振的问题,为提高动态无功补偿中使用的控制算法的动态响应能力,提出一种新的基于有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)的动态无功补偿策略.该策略是基于LCL滤波器方程的模型来预测系统状态并优化控制,同时采用多变量结构控制和自适应陷波滤波器来抑制共振,跟踪负载无功功率的波动和突变,提升HAPF的动态响应能力.并通过仿真和实际结果证明了FCS-MPC在HAPF无功控制中的可行性,设备的动态响应明显提高.结果 表明,FCS-MPC在HAPF无功控制中可以快速跟踪负载无功功率变化,有效抑制APF中出现的谐振且系统的动态响应能力明显提升.     

10-26GHz CMOS六位数控衰减器设计与实现

为了使衰减器更好的适应相控阵系统对高集成度波束赋形电路的应用需求。基于55nm CMOS工艺,设计了一款具有低插入损耗、低附加相移特性的六位数控衰减器,该数控衰减器采用桥T和π型衰减结构级联而成,在10-26 GHz频率范围内实现步进为0.5dB、动态范围为0-31.5 dB的信号幅度衰减。为减小插入损耗,NMOS开关采用悬浮栅和悬浮衬底连接方式,同时采用了电容补偿网络和电感补偿以有效降低附加相移。仿真结果表明,在10-26GHz的频带范围内,该数控衰减器的插入损耗小于-7dB,输入/输出回波小于-10dB,附加相移小于±3°,所有衰减态的衰减误差均方根小于0.8dB,芯片的核心电路面积为0.36 mm×0.16 mm。     

一种无锁相环i_p-i_q检测新方法

针对常用的基于瞬时无功功率的谐波检测法计算量大、矢量变换复杂、实时性差、鲁棒性弱等问题,提出了一种基于反馈和高性能低通滤波器的无锁相环ip-iq检测新方法。该方法通过预设变换矩阵的频率实现谐波和基波电流的检测,无需坐标变换和锁相环;采用基波电流反馈技术,减小了检测误差及动态响应时间;采用低通滤波器和均值滤波器级联组成高性能低通滤波器,提高了谐波和基波检测的精度和响应速度。该方法适用于单相电路、三相三线制电力系统、三相四线制电力系统的谐波和基波电流检测。