EMI虚拟暗室测试系统设计研究

为了改变传统的电磁兼容试验多由手动进行控制的缺陷,提高系统测量精度和电磁兼容测试的效率,利用射频微波实现技术及自动化测试仪器仪表技术,提出了基于虚拟仪器架构的EMI虚拟暗室测试系统平台。完成测试系统硬件平台原理性设计;利用LabVIEW开发环境,实现测试系统软件平台的开发与集成。通过仿真试验,测试了设备自动完成信号采集、传输、处理、显示等功能,表明该系统可以提高测试工作的效率、精确度。     

煤矿井下电磁干扰源及抗干扰技术研究

针对煤矿井下电磁环境恶劣而导致安全监控系统经常出现误报警、误断电现象的问题,分析了煤矿井下电磁干扰源种类,并对某矿安全监控系统发生误报警的区域进行了电磁干扰测试。测试结果表明,该矿3213工作面腰巷、风巷动力电缆和测试电线并行长度约为150m时,沿线水泵、钻机启动时产生的对外线路感应浪涌信号的干扰强度峰峰值达190V,干扰强度较大,说明变频器和钻机同时启动时产生了强烈的信号干扰源,导致瓦斯传感器出现误报警现象。根据测试结果提出了相应的抗干扰措施,解决了瓦斯传感器的误报警问题。     

基于虚拟领航者的船舶无源协调编队控制研究

随着海上任务越来越复杂,许多作业过程要求多艘船舶相互协调. 本文结合了虚拟领航者协调策略和无源性理论控制方法的各自优势,提出了一种基于虚拟领航者的无源协调控制方法,来解决多艘船舶的协调路径跟踪问题.通过对虚拟领航者设计路径跟踪控制器,使其领导作业船舶按着指定的路 径进行协调作业,同时定义每艘船舶的队形参考点,应用无源性理论设计同步 控制器使所有船舶的参考点趋于一致,最终实现多艘船舶按一定的队形进行协调路径跟踪.最后通过仿真实验验证了所提算法的有效性.     

基于锁相环的水听器阵列多传感器高精度同步技术

针对水听器阵列中多个传感器采集信号的同步问题,提出了一种适合于水听器阵列结构特点的高精度同步方法。该方法采用两级同步的方式:首先运用锁相环技术,保证同一个节点内多个传感器之间的同步采集;然后采用传输延时补偿的方法来补偿不同节点间的传输延时所引起的同步误差,实现节点之间的高精度同步采集。建立了一个实验系统:它由一个主节点和两个从节点组成。测试结果表明,同一节点内的同步采集误差不大于5 ns,不同节点间的同步采集误差不大于10 ns。对样机系统进行了进一步测试,测试结果与实验系统的测试结果一致。测试结果表明,该方法能实现水听器阵列多传感器间的高精度同步采集。     

基于虚拟无线电的RFID读写器原型验证

为解决目前RFID读写器难以支持多协议、多应用等问题,提出了以虚拟无线电技术实现RFID读写器的思想.根据ISO/IEC 18000-6C协议标准,阐述了基于虚拟无线电技术的系统构架,对链路频率、处理时延、同步耗时等RFID系统物理层和协议层主要参数进行了详细分析,并在构建的虚拟无线电平台上完成无源超高频射频识别系统的信号传输及协议一致性测试,验证了基于虚拟无线电技术实现RFID读写器的有效性.基于虚拟无线电技术的RFID读写器在PC机中完成标签识别层处理和基带信号处理,不需要专门的硬件平台,能够支持多频段、多协议、多应用,且开发周期短.     

船舶电力推进系统传导电磁干扰预测分析

针对船舶电力推进系统严重的电磁干扰问题,对系统传导电磁干扰进行了预测分析。通过分析传导EMI传播途径,建立整流器差模干扰等效电路和共模干扰等效电路,并以此为例建立了系统电网侧差模干扰模型、电网侧共模干扰模型、电机侧差模干扰模型和电机侧共模干扰模型。提出了基于双重傅里叶积分法的空间矢量脉宽调制波形解析建模方法,提高了电磁干扰预测分析精度,并考虑了电机高频模型的影响。最后,通过对一功率为10MW船舶电力推进系统传导电磁干扰仿真,对系统传导电磁干扰进行了预测分析,具有重要的工程应用价值。     

某型地空导弹发控车车载测试系统抗干扰设计分析

针对防空导弹发控车车载测试系统恶劣的电磁工作环境,文章综合运用了多种硬件和软件的抗干扰技术,分析了某型导弹发控车车载测试系统实际工作环境电磁干扰来源,并且详细阐述了车载测试系统抗干扰设计中的难点问题,提出了.一种提高车载测试系统现场抗干扰能力的综合实用方案;通过实际应用表明,该综合方案提高了车载测试系统的抗干扰特性.解决了部队应急抢修现场复杂电磁环境对导弹发控车测试造成的影响,保证了测试的正确性和可靠性。     

动基座初始对准中H∞滤波器因子分析研究

电磁兼容性问题已经成为影响飞行器地面测试、仿真试验设备综合性能发挥的重要因素之一。针对某飞行目标测试转台的电磁兼容性要求,分析了系统内部的电磁环境特性,探讨了降低电磁干扰影响程度的基本设计准则,提出了针对试验要求的电磁兼容性设计思路,并通过对比试验结果验证了设计的有效性,为地面试验设备的电磁兼容性设计打下了基础。     

飞行试验多源iNET数据精密分析技术研究

为了解决飞行试验测试系统跨代升级,网络化测试系统采集记录的多源iNET试飞数据的精密分析难题,针对新形势下的网络化测试系统应用于飞行试验所特有的多源数据测试技术架构,分析了该测试技术架构的特点,以及精密分析对试飞工程师验证测试系统同步采集及数据同步分析算法的重要性,提出了基于数据流StreamID的测试参数iNET精密分析方法及实现技术,实现了多源iNET试验数据的精密分析;最后在采用了网络化测试系统的某试验机的飞行试验中对多源iNET数据进行了精密分析,试验表明使用这些算法的数据处理软件满足飞行试验iNET精密分析的需求。     

变电站用测温设备及其电磁兼容性能研究

变电站设备节点温度异常是诸多故障的重要表象。随着电网规模的不断增大和设备数量的迅速增加,传统的人工巡检手段因效率低且不能实时监测,已不能满足现代运维的新需求,迫切需要有效的无线温度监测设备。对此,研发了一种基于复相结构陶瓷基材的无源无线温度传感器。该传感器集成了传感技术与射频识别(RFID)技术的优势,其无源无线的工作方式解决了长期困扰电力设备监测装置稳定供电和通信方式的难题。对无源无线传感器工作的变电站电磁环境进行了测试,分析了影响传感器正常工作的电磁干扰类型及干扰耦合路径。通过仿真和试验的方法对无源无线传感器进行了电磁兼容性能分析,提出了有效的设备抗扰度提升措施并进行了试验验证,保证了测温设备的安全可靠运行。该无源无线传感器设备已应用于四川马场变电站。     

差频式悬浮轴振动测量传感器的设计

提出了一种新的悬浮轴振动测量传感器,它由导电介质电容传感器和反射式光电编码器构成组合传感器,振荡器和差频计数器构成信号处理电路,并利用角度等分采样和单片机控制实现振动位移测量功能。重点阐述了传感器各组成环节的设计思路与参数确定,给出了实验数据;介绍了利用反射式光电编码器实现等转角采样,还可以用于悬浮轴的转角、转速等其他参数的测量,实现了差频计数器被测频率信号与采样控制信号之间的同步锁定功能,消减了计数误差,提高了测量精度。     

基于空间矢量脉宽调制策略的船用永磁同步电机控制仿真

随着船舶吊舱技术以及永磁电机及其控制技术的发展,永磁同步电动机开始迅速应用于船舶吊舱电力推进系统中。针对船用电机的转速和转矩在过渡过程中波动很大的现象,引入了空间矢量脉宽调制方案,结合永磁同步电机数学模型及船桨模型,搭建了基于空间矢量脉宽调制策略的船用永磁同步电机仿真模型。仿真结果表明空间矢量脉宽调制方式可有效减小转矩的脉动,电机推进系统有良好的动态响应效果。为船舶电力推进系统的研究提供了新的思路。     

强烈电磁干扰情况下车内传感器信号的检测

提出了一种能够检测强烈电磁干扰条件下传感器信号的数字相敏检波器 (DPSD)算法。讨论了采用AD转换器及计算机实现该DPSD算法的方法及算法的幅频特性和性能。实际测量的结果证明了本方法的有效性     

测距传感器数据在线自适应加权融合

针对移动机器人的测距系统,采用了红外线传感器与超声波传感器共同测距,避免了因使用单个传感器进行多次测量而降低系统的实时性和产生信号串扰问题;应用自适应加权数据融合估计算法对实时测量数据进行在线融合估计,只对当前采样时刻的测量数据进行自适应加权融合,而各传感器的加权因子则通过传感器的测量数据进行方差在线学习估计以自适应方式进行调整,使融合结果的均方误差始终最小,实现两种传感器在功能上的互补;实验结果表明,该方法提高了整体测距精度,得到了被测距离更加准确的估计.     

测量电场的铌酸锂光传感器综述

铌酸锂(LiNbO3)光传感器具有灵敏度高,不受外部电磁场干扰的特性,吸引了越来越多科研工作者的注意。对基于不同类型传感器的制作工艺、传感原理和适用范围,介绍了3种用于测量电场的铌酸锂光传感器,它们分别是:基于Mach-Zehnder波导调制器与微多环天线的集成方位角铌酸锂光传感器;铌酸锂介质波导光传感器;室温直接粘接的铌酸锂晶体层高电压光传感器。     

基于光纤光栅PGCD的材料冲击试验研究

光纤光栅抗电磁干扰和易于构成分布式光纤传感网络,对设备健康监测和高频应力作用下的材料力学性能测试具有独特优势。波长编码信号解调系统的频率低是制约光纤光栅传感器在高频信号环境下使用的关键问题之一,采用M-Z干涉技术,设计了一套基于相位载波(PGC)的相位解调方法的光纤光栅高频解调系统,对正弦信号激励和冲击试验产生的信号进行了测试和分析,取得了比较理想的试验结果,实现了10 kHz频率范围内高频信号的检测。     

Measuring Acoustic Wave Transit Time in Furnace Based on Active Acoustic Source Signal

Accurate measurement of transit time for acoustic wave between two sensors installed on two sides of a furnace is a key to implementing the temperature field measurement technique based on acoustical method.A new method for measuring transit time of acoustic wave based on active acoustic source signal is proposed in this paper,which includes the followings:the time when the acoustic source signal arrives at the two sensors is measured first;then,the difference of two arriving time arguments is computed,thereby we get the transit time of the acoustic wave between two sensors installed on the two sides of the furnace.Avoiding the restriction on acoustic source signal and background noise,the new method can get the transit time of acoustic wave with higher precision and stronger ability of resisting noise interference.     

高精度磁场式时栅传感器激励信号对测量误差的影响分析及系统设计

为提高磁场式时栅传感器测量精度,本文从理论上推导分析了时栅传感器激励信号源幅值和相位不一致产生的谐波成分对时栅传感器测量精度的影响,提出了一种基于DDS原理并采用完整闭环调节的高性能时栅激励信号源设计方案。以FPGA为微处理器,通过编程分频系统时钟,设置频率、相位控制字对DDS输出的信号频率、相位进行调节,使用增益控制器配合相位累加器实现相位到幅值精确转换。搭建了信号调理电路和信号反馈电路,通过实时对比反馈控制,解决了系统电路阻抗不匹配及干扰导致的激励信号相位不正交性和幅值不一致性的问题。实验结果表明：本文所设计的激励信号源输出信号幅值相对误差只有0.4%,正交性相对误差只有0.05%,并且采用该激励信号源,磁场式时栅传感器测角原始误差从±103.4"降低到了±20.3",有效抑制由于激励信号源幅值不一致和相位不正交带来的谐波误差。经修正后对极内角位移测量误差只有±1.3",整周角位移测量精度达到±2",满足高精度位移测量要求。     

基于QPSO的震动传感器片上相位补偿器设计方法

震动传感器的系统相位非一致性会对地震波到时时差提取产生很大的误差,严重影响震源定位精度;针对这一问题,提出了一种基于量子粒子群优化算法（QPSO）的震动传感器片上相位补偿器设计方法。首先对震动传感器进行相位标定,获得传感器与参考传感器的相位差;其次设计基于QPSO算法的相位补偿滤波器对相位差进行修正,使其无限趋近于0;最后,将相位补偿滤波器封装成FPGA软核部署于FPGA上,完成对震动传感器的相位片上实时补偿。为了验证该方法的性能,将相位补偿滤波器部署于自研的多通道震动信号采集系统上,对8个相同型号震动传感器进行相位一致性校准。试验结果表明,在震动传感器频响范围内,该方法可以将2.5°内的传感器相位差实时修正至0.0044°以下,实现了震动传感器阵列的相位一致性实时校准。该成果在地下浅层震源定位领域具有较强的应用价值。