电磁层析成像系统敏感场激励特性仿真研究

电磁层析成像(electromagnetic tomography,EMT)技术在过程检测中具有潜在的价值.电磁传感器阵列是电磁层析成像系统的前端,由于激励信号直接作用于电磁传感器阵列,因此激励模式、激励信号的频率和幅值特性直接影响检测线圈获取物场信息的质量,进而影响后续物场信息特征提取的精度.为了提高传感器阵列对物场信息分布变化的敏感程度,提高系统的敏感性和精确度,保证实验数据的高精度与高稳定性,利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对电磁层析成像系统的激励模式和激励频率特性进行仿真分析,并获得激励模式及激励频率与传感器输出之间的关系,为电磁传感器阵列的优化使用奠定基础.     

一种基于时域响应的控制系统频率特性分析方法

频域分析法是控制系统设计、分析和参数调整最经典的方法之一。理论上,对象或系统频域特性是通过以正弦波或余弦波频率信号为激励信号的频率响应实验获得。由于实际生产过程条件所限,经典的频率响应实验法难以实施,致使过程控制系统频率特性难以发挥其理论指导工业实践的优势。在计算机技术高度发展的今天,传统的频率响应以及系统或对象频率特性获取的方法得到了根本性的突破。该文提出了一种采用数字无源LCR振荡器从时域过程响应数据提取对象或系统的频率特性的方法,该方法为过程控制系统频率特性分析提供了一种较为简便和有效手段。仿真实验和实际应用结果表明了该方法的正确性和有效性。     

一种基于时域响应的控制系统频率特性分析方法

频域分析法是控制系统设计、分析和参数调整最经典的方法之一。理论上,对象或系统频域特性是通过以正弦波或余弦波频率信号为激励信号的频率响应实验获得。由于实际生产过程条件所限,经典的频率响应实验法难以实施,致使过程控制系统频率特性难以发挥其理论指导工业实践的优势。在计算机技术高度发展的今天,传统的频率响应以及系统或对象频率特性获取的方法得到了根本性的突破。该文提出了一种采用数字无源LCR振荡器从时域过程响应数据提取对象或系统的频率特性的方法,该方法为过程控制系统频率特性分析提供了一种较为简便和有效手段。仿真实验和实际应用结果表明了该方法的正确性和有效性。     

Barker 编码激励超声导波在断轨检测中的应用

为增大钢轨中接收端超声导波信号幅度并提高超声导波辨识度,提出将编码激励技术应用到超声导波断轨检测系统 中。 系统在发射端采用持续时间较长的 13 位 Barker 编码信号激励超声换能器产生超声导波,在接收端采用匹配滤波方法对回 波信号进行脉冲压缩。 针对 1 m 长 60 型钢轨分别进行了仿真分析和实验验证,结果表明,实验结果与仿真结果具有很好的一 致性,Barker 码激励经匹配滤波脉冲压缩后的信号幅度远远大于单脉冲激励接收信号幅度,前者是后者的 3 倍多;归一化后两 者信号在时域上波形几乎完全重合,两者的信号相似度仿真与实验结果分别达到 99. 39%和 99. 29%。 研究结果表明,利用 Barker 码作为激励产生超声导波信号是可行的,并可应用于断轨检测中。     

1种在线模型频域特性辩识方法的研究与应用

提出了1种基于频域特性分析的在线模型频域特性辨识方法,该方法算法简单,易于实现,且具有较强的抗干扰性和较高的辩识精度.在PID调节器的输出信号和过程输出信号中均包含与辩识频谱信号相同的频谱成分,当频谱的幅值和相位特性发生变化时,该变化与PID调节器、控制对象和闭环控制系统的特性相关.通过对PID调节器输出信号中频谱成分的幅值和相位与过程输出信号中频谱成分的幅值和相位比较,可辩识得到控制对象的频域特性,仿真试验及应用研究验证了该方法的有效性.当在参考滤波器模块组输入中加入带宽为80.0 Hz,平均幅值为方波辨识信号幅值100％的高频高斯干扰信号后,对二阶惯性环节相位频率特性的仿真辩识精度大于0.64°,二阶惯性环节幅值频率特性仿真辩识精度大于1.1％.     

双模复合控制感应电动机速度调节器的设计

将模糊控制和PID控制相结合的双模复合控制策略应用于感应电动机双闭环控制系统的速度调节器,着重介绍了双模复合控制器的设计原理和方法,并进行了仿真和实验验证.仿真和试验结果表明,该双模复合控制器兼具模糊控制和PID控制方法的优点,能明显改善感应电动机的控制性能,提高系统抗干扰能力,具有较强的鲁棒性.     

永磁同步电机无位置传感器运行场路耦合分析

为精确设计基于凸极跟踪的无位置传感器控制系统,在分析高频电压信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,提出一种基于场路耦合法的永磁同步电机无位置传感器控制系统分析与设计新方法。该方法建立在永磁同步电机三维电磁场分析模型和基于转子磁场定向的无位置传感器控制系统模型上,通过场路耦合法进行协同仿真研究,仿真结果可精确反映无位置传感器运行性能和高频电压信号激励下永磁同步电机与控制系统的相互耦合特性。在此基础上建立了与仿真系统完全对应的实验系统,实验结果与仿真结果一致,表明该分析设计方法的正确性和可实现性。     

基于声门激励的语音语速、音量调整方法

在小词汇量孤立词语音识别的研究中,录入的语音指令语速过快(慢)或音量过大(小)都会影响语音识别系统对于这些指令的识别率.为此,需要对这些语音指令进行调整.本文提出一种基于线性预测分析技术的语音语速和音量调整方法,该方法由已知语音信号反解出声门激励信号,对反解出的声门激励信号进行语速和音量的调整,将调整后的声门激励信号再次激励声道系统输出语音信号,得到调整后的语音信号.仿真研究结果表明,该方法具有实际可行性并且可以显著改善语音识别系统对于语速过快(慢)、音量过大(小)指令的识别率.     

动态电压恢复器比例谐振控制

针对动态电压恢复器(DVR)的快速和精确电压补偿问题,提出一种基于比例谐振控制的DVR双环反馈控制策略,电压外环将电容电压和指令输出电压比较,得到的电压偏差信号经过比例谐振控制器,控制器输出信号交给电流内环处理,而电流反馈内环采用简单比例控制以保证系统的快速性.将比例谐振控制器应用于DVR输出补偿电压控制策略中,可实现对指令补偿电压信号的无静差跟踪.在比例谐振控制器频率特性分析的基础上,详细分析离散域下引入控制延时的DVR反馈环控制系统.分析表明电流内环具有可靠的稳定性,作用于电压外环的比例谐振控制保证了系统的稳态精度,以及对负载电流的抗干扰能力,整个控制系统具有良好的动态和稳态性能.仿真结果验证了理论分析的正确性和所设计方法的有效性.     

并联有源电力滤波器的自学习控制

简述了迭代自学习控制（ILC）的基本原理，提出了一种实用的无相移提取信号基波分量的方法，将ILC和这种方法应用于并联有源电力滤波器（APF）的补偿控制策略中，建立了计算机仿真模型并进行了实验研究，结果表明，对于同时检测负荷侧和系统侧谐波电流的并联APF，采用该控制策略可减少实际装置的测量信号数目，大大简化控制系统的复杂性，与传统的PID控制相比，ILC控制原理简单，实现方便，具有更好的跟踪谐波和抗干扰能力。     

对两起发电机空载升压异常故障的探讨

由两次发电机空载升压时的异常故障现象出发,通过对这两次问题情况分析,针对励磁系统所需发电机并网状态信号对励磁控制的影响进行探讨,为制造厂设计者和发电企业运行、检修人员提出相关建议。     

遥控指令对通信信号的干扰研究

阐述了一种航天器遥控信号对业务通信信号的干扰现象,为解决该问题,开展测试排查与理论分析研究工作。通过测试和试验验证,确定为一台关机状态的仪器设备内存在潜通路,导致遥控指令与10 MHz本振信号产生调制,并通过功分网络,反馈到其他接收机的本振信号入口,造成接收机相位噪声变大,使得通信信号在传输过程中产生误码。针对此问题,采取增加反向隔离电路的方案,增加接收机参考信号与遥控指令间隔离度,解决了干扰问题,通过测试确认通信信号不再出现误码。     

分块平均的噪声图像边缘检测

边缘检测是图像处理中很重要的组成部分,其效果好坏直接影响到后面的图像分析。针对传统的边缘检测算子对噪声的干扰较大,本文提出一种被噪声污染的图像边缘检测的新方法。将模板窗口平均分成不同方向的8块,计算不同方向的平均灰度值的绝对差,然后判断窗口中心像素是否为边缘点。实验结果表明,该边缘检测算子在抑制噪声对图像边缘的影响和保持图像细节方面,优于传统的边缘检测算子。     

用于微弱信号检测的改进Duffing混沌电路性能分析

针对已有Duffing混沌电路仅适用于低频微弱信号检测的问题,提出一种改进Duffing混沌电路,并在虚拟电子工作平台(Multisim)软件中用实际电子器件实现了该电路.适当调整该电路的参数,可实现从低频到高频的微弱信号检测.另外,通过Multisim仿真,对该电路在较高频率下检测微弱信号的性能进行研究.仿真研究表明...     

电动汽车用驱动电机电磁噪声仿真方法研究

电动汽车的噪声、振动和声振粗糙度(NVH)与燃油车有较大的不同,尤其是电机的高频电磁噪声,很容易引起消费者的投诉。文章对电磁激励、结构的仿真及试验模态等进行了分析和研究,并在此基础上,计算了电机系统阶次的等效声功率,为纯电驱动电机的噪声分析及解决提供了指导。     

含确定性分量和随机噪声分量的宽频带信号分解方法

可再生能源发电、储能、电动汽车等基于电力电子变流器的并网设备快速增加导致配电网信号日趋复杂。将电力系统宽频带信号分为确定性分量和随机噪声分量,建立了电力系统宽频带信号模型,并基于此模型提出了一种宽频带信号分解方案。首先,应用鲁棒局部回归平滑滤波方法提取并过滤随机噪声分量;提出了基于均值和标准差估计的自适应阈值确定方法,用于分解随机噪声分量。然后,提出了基于间谐波子群频谱的自适应阈值确定方法,用于提取间谐波分量。最后,用无限脉冲响应滤波器组将确定性分量分解为独立的子信号,并基于泰勒傅里叶变换估计确定性分量的频率和相量,实现确定性信号的分解。仿真验证了所提方案能在低信噪比、系统频率动态变化等情况下实现间谐波分量的自适应捕获和宽频带信号的高精度分解并应用所提分解方案分析了实测电压信号。     

励磁系统功角信号波动的分析和处理

针对沙角C电厂励磁系统所发生的功角信号波动的故障,通过分析功角卡输入、输出信号和对励磁调节器进行静态试验,寻找出解决故障的方法。故障处理的基本思路是：给监控系统输入故障通道的模拟信号,使监控系统认为自动通道无故障,则励磁调节系统运行于自动调节方式。该处理方法为临时性的应急方案,不适于机组长时间运行。     

冲击噪声背景下相干信号DOA估计

针对冲击噪声背景下相干信号源的波达方向估计问题,提出了一种基于分数低阶矩的修正MUSIC算法。首先根据阵列接收数据,计算出分数低阶矩矩阵,从而抑制冲击噪声对阵列接收数据的影响;然后采用修正MUSIC算法基本原理,通过对矩阵的共轭重排,解决因相干信号的存在而导致的阵列协方差矩阵秩的亏损问题,并提高了算法的估计性能。通过对所提方法进行仿真实验验证以及相关理论性分析得知：所提算法能够有效抑制冲击噪声的影响,同时可对相干信号进行解相干处理,并且与分数低阶奇异值分解算法及数据预处理后进行重构的自适应方法相比具有更高的估计精度和估计成功概率。     

大型同步电动机失步保护装置的故障分析

叙述了同步电动机带励或失励失步保护装置的原理及其故障分析.在同步电动机失步或同步振荡的情况下,分析了3个有延时的继电器在时间上互相配合出现的问题和造成的三种不同错误状况,并在此基础上做了相应的改进.     

贯流式发电机组的噪声分析

噪声是发电机运行时存在的一种物理现象,它间接地反映了发电机的运行情况,而噪声频谱可以通过测试各种频率下噪声级数值而绘制的噪声曲线来表示。本文通过对一台贯流发电机组的噪声频谱图中突出的31.5Hz、100Hz、500Hz中心频率的分析,认为这些频率的噪声分别属于干扰噪声、负荷不平衡引起的噪声、励磁系统某次谐波和发电机某固有频率共振引起的噪声,并提出改善负荷条件、优化励磁系统、改变发电机固有频率等措施,以保证发电机的安全稳定运行。