时间交替ADC系统的一种动态误差补偿方法

目前有许多方法被用于补偿或减少时间交替ADC系统各个通道失配带来的误差,但这类方法仅考虑了静态效果,没有提供一种测量时间交替ADC系统误差的有效方法,对SFDR提高非常有限,并且难以满足实时性的要求.本文采用由状态空间索引的误差表对时间交替ADC系统的输出进行校准.该方法将某一通道作为参考通道,对其它通道的误差进行测量并生成由时间交替ADC系统输出状态索引的误差表,利用该误差表对各个通道的输出进行动态校准.最后将该方法用于400 MSPS/12 bit高速数字化仪的校准,在输入幅度为1 V的1 MHz正弦信号时,高速数字化仪的杂散失真可降低20 dB.     

一种12位500MS/s电流舵DAC的设计

基于中芯国际SMIC0.18μm标准CMOS 1P6M工艺,在Cadence EDA平台下设计完成了一款12位、采样率500 MHz的电流舵DAC。电路主体结构采用5+3+4的分段方式,其中模拟部分采用3.3 V电源供电,数字部分采用1.8 V供电,满量程电流20 mA,单端负载为25Ω,在时钟信号500 MHz、输入信号1.586 914 MHz的条件下,测得SFDR为91 dB,电路的INL为±0.25 LSB、DNL为±0.15 LSB,整体功耗为75.6 mW。     

全系统动态误差建模理论分析与应用

对测量系统进行动态特性和精度理论研究必须建立测量系统的数学模型。针对传统建模方法的缺陷,研究分析了全系统动态误差建模理论与方法,该建模理论与方法充分考虑了系统内部各组成环节的信息,建立的模型能够反映实际测量系统内部各结构单元的传递特性随时间变化对系统测量精度的影响。该建模理论与方法具有普遍的适用意义,不管是动态测量系统还是静态测量系统,用该建模理论与方法都能够建立其全误差模型。最后利用全系统动态误差建模理论与方法建立了测微系统（百分表）的全误差模型,并进行了实验验证。     

三坐标测量机动态误差的建模方法

为了提高三坐标测量机的测量速度,缩短测量周期,分析了影响给定的三坐标测量机动态误差的因素。对三坐标测量机的具体和了分析,用电感测微仪进行了动态偏转角的测量,并推导出由动态偏转误差得到测头处的动态位移误差的方法。同时,对由导轨的直线度造成的误差进行了讨论。指出动态误差主要是由各构件绕气浮导轨连接处的偏转和各运动构件本身的弯曲变形造成挫理论上可以证明,在气浮导轨力矩刚度和横梁弯曲刚度已知的情况下,只要     

全系统动态误差建模理论分析与应用

对测量系统进行动态特性和精度理论研究必须建立测量系统的数学模型。针对传统建模方法的缺陷,研究分析了全系统动态误差建模理论与方法,该建模理论与方法充分考虑了系统内部各组成环节的信息,建立的模型能够反映实际测量系统内部各结构单元的传递特性随时间变化对系统测量精度的影响。该建模理论与方法具有普遍的适用意义,不管是动态测量系统还是静态测量系统,用该建模理论与方法都能够建立其全误差模型。最后利用全系统动态误差建模理论与方法建立了测微系统（百分表）的全误差模型,并进行了实验验证。     

舵系统相频特性与误差分析

在伺服控制系统中,幅频特性通常容易实现,相频特性经常难以达到要求。相频特性反映了伺服系统对输入信号的跟随性,其特性往往决定着系统的整体性能。对某型无人直升机数字舵回路中影响相频特性的关键环节进行分析,并就如何提升舵系统的相频特性提供了方法。     

钳形电流互感器的误差分析与补偿

针对钳形电流互感器存在的磁性误差,提出了一种线路自补偿方法,从而提高了互感器的交换准确度。     

动态应变仪的误差分析与校准

分析了动态应变仪的测量原理和调平衡技术的原理.采用调平衡技术解决了被测信号由于测量桥路的不平衡引入的误差.分析了应变仪信号传输和处理过程中带来的误差影响并提出了解决方案.     

基于电流测量的数控机床切削力误差建模与实时补偿

从数控机床主轴驱动系统的传动机理出发，系统地研究主轴伺服电机电流信号与切削力之间的关系。利用模糊神经网络理论完成切削力误差建模，研制了数控机床的切削力误差实时补偿系统，并通过实例进行了验证。该研究方案避免了传统用测力仪进行切削力监测花费大、调试难、可靠性低等问题，所建切削力误差模型鲁棒性强，具有重要的工程实用价值。     

无速度传感器矢量控制系统电压电流获取误差分析

针对无速度传感器矢量控制系统定子电压和定子电流获取误差,进行了系统研究,分析了误差产生的原因,以及它们对控制系统性能产生的影响,并对误差产生的各种原因进行了归纳,对研究高性能的无速度传感器矢量控制系统具有参考价值。     

Impact of uncertainties in accelerometer modeling on the maximum values of absolute dynamic error

The paper considers the impact of uncertainties associated with estimated parameters of the accelerometer model on the maximum values of absolute dynamic error. Assessment of such impact constitutes a novelty in determination of the maximum values of absolute dynamic error.The parameter estimation method of the accelerometer mathematical model in the frequency domain and the procedure for calculation of the associated uncertainties under the current regulations, are discussed in detail in the second section of this paper.The procedures for determining the maximum values of absolute dynamic error generated at the output of an accelerometer, when the input signals are constrained in magnitude and both in magnitude and rate of change, are discussed in the third section. This dynamic error has been determined in relation to the standard represented by the 15-th order Butterworth filter. The possibilities of application of both the continuous and the discrete procedures of error calculation have also been presented. For the execution of numerical integration, the Romberg method has been applied.Based on theoretical consideration, the results of both the parameter estimation of the Endevco87 accelerometer and calculation of the corresponding uncertainties are presented in the fourth section.The fifth section is devoted to the presentation of the most important assumptions, which allow the determination of the maximum values of absolute dynamic error.An assessment of the impact of the uncertainties associated with the estimated parameters on the value of absolute error is discussed in the last section of this paper.The numerical calculations were executed in the MathCad14 program.     

基于DSP与DAC的数字正交调制器的设计

本文开发基于DSP与DAC的数字正交调制器。分析了硬件电路的实现原理与方法,详细阐述了硬件系统的测试方法与结果。充分验证了硬件系统的高精度与高实时性。     

A new method for integrating analog to digital conversion based on error reduction

This paper presents a method for eliminating errors of electronic components in integrating analog to digital converters. Offset error in integrator, comparator and amplifiers of dual-slope converter is a great limitation for increasing the resolution of this type of analog to digital converter. The paper proposes an idea that effectively eliminates offset error of integrator and reduces errors of other components. To validate the efficiency of the proposed method, simulation and experimental results are represented in this paper. As a result, this method can potentially allow a cost-effective design of high-resolution ADCs with low performance Op-Amps.     

Static and dynamic test of high resolution DAC based on over sampling and low resolution ADC

The problem of the signal acquisition with high resolution and linearity for static and dynamic characterization of high resolution DACs is shifted into the problem of high speed signal acquisition at lower resolution. High speed low resolution ADC is used to over sample the signal sum of output voltage of the DAC under test and periodic reference voltage. Two different reference signals are used: sinusoidal for static test, and sawtooth for dynamic test. DAC output is reconstructed by means of the reference signal evaluated in the zero crossing sequence detected on the resulting signal.     

一种面积优化的内插滤波器的设计及实现

为节省芯片面积,设计并实现了一种面积优化的内插滤波器,该滤波器适用于Sigma—Delta音频数模转换器。采用级联多级半带滤波器加采样保持电路的系统结构以降低硬件复杂度。同时为了减少硬件开销,对半带滤波器的结构进行了改进。实现时采用了正则符号编码（CSD）以进一步减少芯片面积。通过Matlab仿真得到了其滤波器系数,经FPGA平台验证了其功能。滤波器采用TSMC0．18μmCMOS工艺实现,核心芯片面积为0．34mm^2。测试结果表明,芯片达到了设计指标,并且在面积上有一定的优势。     

并联测量机柔性动力学建模与误差耦合

为解决目前高速机构存在的高速与高精度之间的矛盾,研究了高速并联测量机的柔性问题。应用弹性梁运动学理论和Galerkin模态截断法推导了一维弹性梁运动学变形位移模型;以欧拉-贝努利梁为假设,应用Hamilton原理建立了考虑中线变形的柔性结构耦合动力学模型。最后,基于中线耦合动力学模型,测试了不同速度下弹性振动产生的误差,提出了通过调节黏滞摩擦系数来降低振动耦合误差,进而提高测量精度的方法。基于仿真实验验证了提出方法的有效性和可行性。结果表明:在忽略结构误差前提下,角速度为300rad/s时产生的横向一阶振动耦合误差最大值为28.6μm;合理调整黏滞摩擦在0.4~0.5时,振动耦合误差降低至15μm以内,相比调整前误差降低了13.6μm。提出的方法为进一步解决高速与高精度之间的矛盾和研究高阶弹性振动与精度的耦合机理提供了理论基础。     

并联机构动力学建模及控制研究

为了系统地研究并联机构动力学特性,分析了4种基本建模方法（牛顿-欧拉方法、直接拉格朗日方法、拉格朗日-达朗贝尔方法和虚功原理方法）,总结了各种方法的优缺点。在此基础上,对动力学的3种控制算法（经典PD控制、机器人控制中常用的计算力矩控制以及数控加工中的先进轮廓控制）在并联机构上的应用进行了分析研究。针对开发的三自由度（3-DoF）纯平动并联机构Orthopod,采用拉格朗日-达朗贝尔方法进行了动力学建模,并对其进行了控制仿真。研究结果显示,轮廓控制在轮廓误差控制方面具有更好的性能,适合于雕刻机的控制应用。     

大动态范围磁通门磁力仪及其在定向误差校正中的应用

仪器定向误差会影响地磁矢量观测数据的准确性,现有的校正方法需要已知地磁场模量或参考标准仪器,且难以应用 在井下和海洋等无法手动安装调整仪器的情况。 本文提出了大动态磁通门磁力仪和在此基础上的欧拉旋转变换的矢量校正方 法。 该方法可在无需参考标准仪器的情况下,获得磁通门的定向角度误差并进行自校正测量。 在地磁观测台站进行了实验,结 果表明,当实验仪器定向误差分别设置为 4 个不同象限区间的大角度时,校正后与台站比测仪器对应分量的相关系数仍达到 0. 99 以上,B-A 图中置信区间长度减小了 86% 以上,RMS 误差降低至 15% 以下,论证了该校正方法的有效性,能够提高地磁台 站的观测数据质量,并为井下和海洋地磁观测的定向提供参考解决方案。     

位置随动控制设备在线检测与故障分析

为了能够满足设备研制和生产过程中的动态性能测试和故障分析的需求,基于高性能的数字信号处理器（DSP）,以C语言为开发工具,完成了具有在线检测与故障分析功能的性能测试机构的设计;并利用硬件电路的可测试性设计,检测信号的双路并行处理相互印证技术;基于UDP协议的故障报告与分析等手段,实现了故障报告的实时接收和处理,故障代码的生成和传送。试验结果表明,借助于该测试机构,能够比较及时地反映重要单元的故障信息,并实现快速准确的故障定位。