基于最优节点样条逼近的水泵特性曲线拟合方法

本文将三次均匀B样条方法应用于多种水泵特性曲线的拟合,能够在同一拟合函数下适应曲线形状多变的情况。根据离散数据点连线的几何形状将其分成形状简单的几段,在最小二乘意义下分步优化节点的横坐标和纵坐标,得到了最优逼近的样条曲线。通过实例计算表明,该方法可以较好地将多种水泵试验数据拟合成光滑的特性曲线,并能够消除因试验数据随机误差所引起的曲线扰动。     

信息熵在曲线拟合辨识中的应用

在对测量数据进行曲线拟合辨识时,常用的误差指标,如均方根误差和误差平方和,没有考虑样本数据的概率统计特性。基于信息熵原理介绍了一种新的曲线拟合辨识方法。将曲线拟合过程看作加性信道,建立了曲线拟合模型。首先将样本数据进行多种曲线拟合,采用最大熵方法根据样本值估计出自变量的概率密度函数和信息熵;再根据拟合曲线计算拟合结果熵和误差熵,最后计算出拟合模型的互信息,选取互信息最大的曲线作为样本的最佳拟合曲线,并给出了应用实例。由于该方法充分考虑了样本数据的概率统计规律,因此能提高测量精度,具有更大的适用范围,对于测量信息论的研究有一定的参考价值。     

TA误差分段拟合算法的分段点选取方法

介绍三次样条插值和指数函数分段拟合算法,针对算法中存在分段点选择的不同直接影响TA传变误差计算精度的问题,提出利用斜率系数法实现三次样条插值和指数函数拟合时分段点选择的方法,通过实例验证,说明该方法可提高算法的拟合精度,更加准确的描述线性区和饱和区伏安特性。     

基于三次样条插值理论的电子式互感器数据同步

介绍了电子式互感器的数据同步问题,并对线性插值和二次插值的同步算法进行分析,指出线性插值算法在谐波次数高的情况下误差过大和二次插值算法在低采样频率下误差改进不明显。提出了基于三次样条插值理论的同步算法,并进行了误差的理论分析和数值仿真计算。理论误差分析表明,该算法相比较于线性插值算法和二次插值算法,误差值至少降低2个数量级;数字仿真验证显示,每周期48点采样时,稳态采样值最大误差约为输入电流最大幅值的0.000 38%,暂态采样值最大误差约为输入电流最大幅值的0.005%,采样值误差均降低2个数量级以上。在包含基频量和高次谐波电量的二次设备中,该算法可降低各采样点的相对误差,方法误差精度均可满足IEC60044标准规定的电子式互感器的误差要求,即稳态测量精度0.2级和暂态分量最大瞬时值误差小于±1%。     

基于三次样条函数的霍尔传感器的特性曲线拟合方法

介绍了霍尔传感器的优点和对其特性曲线进行拟合的必要性;对三次样条函数在霍尔传感器特性曲线拟合中的应用进行了理论分析,应用软件Matlab6．5结合实验数据对UGN3501U型传感器的UH—B曲线进行了拟合;给出了传感器拟合点减少的方案,这样,可以减少成本和工作量,但对相对误差影响不大。结果表明,原拟合的曲线与减少拟合点后的拟合曲线两者都很光滑、精度高且相对误差都很小,这种方法有很强的实用性和较高的理论价值。     

用保凸的三次样条函数拟合电流互感器主磁滞回环

电流互感器的主磁滞回环的拟合在电流互感器的仿真计算中意义很大，围绕拟合的精度与光滑性的矛盾，已提出不少的方法。提出的一种运用保凸三次样条函数进行主磁滞回环的拟合方法，曲线光滑、精度高，而且还克服了一般三次样条函数拟合出现端点的不合理波动现象。     

低频时码接收机高精度定时的研究

低频时码接收机的高精度定时问题,是研制高精度用户终端设备的关键.本文通过合理的UTC控制来选择所需要的数据段,利用三次样条插值计算载波信号的峰值点,并用最小二乘拟合得到光滑的下降曲线.该曲线的斜率最大点即为低频时码接收机的秒定时参考点.实验结果表明,采用该方法后接收机的定时精度可以达到数十微秒.     

采用最小二乘原理的电器稳定温升推算法

以往的电器稳定温升试验有时采用测量升温过程的若干点一推算稳定值。由于没考虑检测点的误差对推算结果的影响，精度不高且不规则。文章根据最小二乘原理的多元非线性回归理论，对回归函数进行线性化处理，可按电器升温曲线推春稳定温升，精度较高且有规划规则，减少因随机误差产生的影响，对模型线圈的实则结果证明了所提出方法的有效性。     

电参量微机测量中随机误差的分析及抑制

随机误差是影响电参数微机测量精度的主要因素之一，电参量策微机测量的环节诸多，产生随机误差的原因也多种多样，分析了电参量测量中随机误差的产生原因；针对其中原因明确的多种随机误差，如：交流采样同步误差、A/D量化误差、有限字长误差、前置输入通道增益随机偏差等，分别提出了频率跟踪及软件同步改进、适当增加A/D芯片位数及采样点数、数字调零及增益自动校准、采用浮点数或较长定点数等等相应的抑制措施；对其它原因不明、或数量从多难以一一处理的随机误差，提出了剔除不良值、数字滤波等数值处理方法，这些措施和方法可显著减小随机误差，提高测量精密度，且一般用软件即可实现，不增加装置成本，它们大多巳应用于电力智能测控仪器的设计中，并在实践中取得了满意的效果。     

基于点云处理的小型工业零件高度精密测量

针对很多小型工业零件存在微米级测量的需求,提出了一种点云多次滤波与平面拟合相结合的测量方法。以上下平面平行的规则直三棱柱体工件作为测量对象,使用3D线激光传感器获取工件的点云模型并传输到计算机中进行处理,将点云数据首先通过统计滤波剔除噪声和离群值;其次利用体素滤波降采样精简点云数量;然后采用直通滤波分离出工件点云的上下表面;再分别对上下表面的点云通过随机抽样一致性（RANSAC）算法拟合出平面方程;最后计算上下平面之间的间距即为被测工件的高度信息。将该方法测得的高度与激光三角法原理测得的高度数据进行对比,结果表明,该方法测量精度提高了72.33%;同时对于不同的点云密度,利用所提出的方法进行测量,测得当降采样中体素立方体的边长为15cm时（点云数量精简了98.3%时）测量的误差最小,最小能达到5.1。该方法大大提高了工件的测量精度,可以广泛应用于工业测量中。     

基于三次样条插值法的储能锂电池建模与参数辨识

针对锂电池低荷电状态时输出变化大和模型参数辨识困难问题,提出一种基于三次样条插值法的建模与参数辨识方法。首先建立了含SOC动态的三阶3RC-3D等效电路模型,分析了低SOC时应用最小二乘法对不同模型参数进行辨识产生的误差。在此基础上,结合三次样条插值法的拟合特性和合适的边界条件,构造了三次样条插值函数,在SOC≤10%区间进行了模型各参数辨识,并拟合出了模型参数变化曲线。最后,将辨识后的模型参数曲线与混合脉冲功率特性HPPC(Hybrid Pulse Power Characterization)试验的实际测量值进行了对比。从比较结果看,本文所提的辨识方法减小了参数辨识误差,提高了模型精度,验证了在SOC≤10%区间应用三次样条插值法进行锂电池模型参数辨识的有效性。仿真结果表明,基于三次样条插值辨识方法建立的三阶3RC-3D等效电路模型能够高精度地跟踪锂电池输出外特性。     

联合三相锁相环和优化三点法的供电频率高精度测量算法

针对客运专线电能质量检测装置中频率测量算法精度低、计算量大和精度易受谐波成分影响等不足,提出一种以三相锁相环和三点法为核心的高精度频率算法。该方法利用三相锁相环提取频率信号,可有效克服频漂,减少所提取频率信号与理论基波信号间的偏差。详细推导了三点法求频率所带来误差的理论原因,进而得到误差抑制程度最佳时的采样点间隔,最终通过最小二乘法拟合得到频率值,进一步抑制了算法检测的误差。经多次实验证明,联合三相锁相环和优化三点法求取频率的方法,其精度和效率均优于传统频率检测算法。     

一种提高最小二乘拟合精度的方法

在工程实际及理论分析中,常常要对大量的离散试验数据进行分析和处理,而我们最常采用的方法就是先用最小二乘法来拟合这些离散的点,得到它们的拟合曲线,再通过分析曲线的特性得到试验结果。 曲线的拟合精度如何是试验结果是否值得信赖的重要依据之一。为此,一方面我们在做试验时,应尽可能准确的多测数据,测量的点数越多,则拟合曲线精度也就越高,也就越接近实际情况;另一方面,要对所测数据进行预处理,过滤掉误差比较大的点,留下精度较高的点,这样就可在一定程度上减小测量误差对拟合精度的影响。此外,在拟合过程中,应选择恰当的数学模型,数学模型的好坏也直接影响到拟合精度。从理论上讲,拟合次数愈高,拟合精度也就愈高。但次数增高必定引     

一种提高故障录波装置测量精度的方法

长期以来人们很少关心故障录波装置本身的测量精度问题,导致基于录波数据的各种应用导出的结果不够准确,从而削弱了录波数据本身应有的参考价值。文中分析了录波装置模拟采样电路中存在的各种线性和非线性误差,说明模拟通道的输入和输出关系存在一定的非线性,这种非线性在宽测量范围内表现比较明显,采用传统的线性表达式会带来较大的误差。为了克服非线性对录波装置测量精度的影响,提出了采用最佳拟合曲线和分段最佳拟合曲线来取代线性表达式,并提出了确定最佳拟合曲线和分段最佳拟合曲线的方法。通过在实际录波装置上的测试结果表明,所提出的方法能够大大提高录波装置本身的测量精度,使录波装置能够在很宽的测量范围内保证足够的精度。     

一种用于基波测量的数字校准方法

在电力系统中,相量测量的精度主要受到信号采样通道元器件误差和软件采样同步误差的影响。分析和实验表明,不同量程同步采样经幅值校准后拟合的方法改进了相量幅值测量的精度,对各相量进行相位校准的方法克服了相量采样的同步误差。综合应用2种方法,提出了基波相量幅值校正和相位校正的数字校准方法,对输入信号采用不同放大倍数调理电路进行分段处理和A／D采样,经幅值校准后拟合,以及对各相量进行相位校准均改进了电力系统电压和电流的测量精度。最后介绍了该方法在微机保护装置中的应用及其检测结果。     

八位读数的直流比较仪电位差计(下)

四、误差分析依据UJB—2型电位差计的技术指标对三个量限分别进行误差分析,而且从最不利的使用方法出发。属于系统误差的项目以系统误差限来计算,属于随机误差的项目以随机误差限来计算,对它们均采用均方和的方法进行综合。电位差计在三分钟时间内可以完成一次测量。故,与时间有关的误差项以三分钟的误差来计算。     

提高配电网PMU测量精度的全景补偿方法

配电网线路长度通常较短,且受噪声及谐波影响严重,要实现配电网的监测、控制和状态估计,亟须研制配电网同步相量测量装置（D-PMU）。高精度的测量是配电网可观可控的基石,而交流采样环节是保证D-PMU测量性能的核心。基于交流采样环节的硬件误差来源分析,提出了误差渐进减小的工程全方位应用场景补偿方法（简称全景补偿方法）：①通过出厂标校,消除系统固定误差;②通过三次多项式拟合进行全量程补偿,被试装置达到应用需求精度;③通过二次多项式拟合进行温漂补偿,提升D-PMU现场运行精度。基于提出的全景补偿方法改进D-PMU,搭建了人工模拟环境,测试结果表明所提方法可有效提高D-PMU相量测量精度。     

自校准方法在纳伏电压标准装置中的应用

自校准方法是一种普遍的用于提高仪器精度的综合方法,本文介绍了自校准方法在纳伏电压标准装置中的应用,通过校准信号源的设计和程序控制修正量程误差,再者通过函数拟合法产生频响误差修正因子,从而有效的克服了频响误差,显著的提高了测量仪器的性能,并结合实验验证了自校准方法能有效的提高测量精度,保证测试装置测量值准确有效的复现。     

变化量测量数据的计算机处理

在等精度无系统误差测量条件下处理实验测量数据时,如果理论的测值变化规律不能用一经验公式描述,无法采用回归分析方法时,可用拟合法处理。本文采用移动平均法五点直线中心平滑处理,同时对测量数据进行合理性检验,以剔除粗差。依此建立的变化量测量数据处理程序,可以得到较高的拟合精度。     

(15期已排版）基于加窗傅里叶变换的相位误差研究

为了在已知相位精度要求的前提下提高谐波测量的速度,定量分析了基于WFFT的相位误差,分别推导出相位误差与窗口周期数、采样信号频率、初相位之间的解析式。在此基础上提出通过工程中相位所需要的精确度来找到最合适的窗口长度的方法,拟合出了采样频率/窗口长度和相位误差之间的关系公式,可由相位误差精度确定最小窗口长度,从而提高谐波测量的速度。存在固定的旁瓣衰减率值使得相位误差范围最准确。仿真实验表明,在已知初始条件和误差精度要求的前提下,可以找到一个最短的窗口长度及最合适的旁瓣衰减率,使谐波测量速度最快。