Lag compensation errors in active power filters based on DSP controllers

The growing problems of harmonic pollution on coal mine power lines caused by high-power DC drive systems has increased the use of active power filters. We analyzed compensation errors caused by the time lag in the detecting circuits of an active power filter based on DSP control. We derived a mathematical model for the compensation error starting from the error estimation when a single distortion frequency is present. This model was then extended to the case where multiple frequencies are present in the distortion. A formula for a general theory of compensation error with fixed load and fixed lag time is presented. The theoretical analysis and experimental results show that the delay time of an active power filter mainly arises from the sampling time. Lower sampling frequencies introduce larger compensation errors in the active power filter reference current.     

航姿参考系统的改进杆臂效应补偿方法

振动环境下叠加在航姿参考系统（AHRS）加速度计敏感轴上的杆臂效应会对加速度计测姿精度造成极大的影响.本文对杆臂效应处理算法中的低通滤波法和力学补偿法进行分析.低通滤波法滤除杆臂效应会有整流误差残存.力学补偿法对杆臂效应中向心加速度项的补偿受限于陀螺测量精度,对杆臂效应中切向加速度项的补偿会因为直接对角速度微分求取角加速度造成误差激剧放大.针对低通滤波法与力学补偿法各自存在的不足,提出一种改进的杆臂效应补偿方法.对杆臂效应中的向心加速度项的补偿,设定角频率阈值作为判定值.在低于给定角频率阈值工况下采用低通滤波法,而在高于给定角频率阈值工况下采用力学补偿+低通滤波法.对杆臂效应中的切向加速度项的补偿,提出2种多加速度计构型,根据加速度计构型中各加速度计输出值,构造解析公式求解角加速度,避免直接微分法造成的误差放大.通过对改进补偿方法的理论推导、分析和仿真,并与低通滤波法和力学补偿法相对比,改进补偿方法显著地提高了杆臂效应误差补偿精度.     

声表面波带通滤波器设计仿真软件研究

以常用的声表面波(SAW)带通滤波器设计方法为基础,利用模块化设计思想,采用Visual Basic语言作为设计平台开发了SAW带通滤波器计算机辅助设计软件,可实现叉指换能器(IDT)的自动设计与滤波器的仿真.利用MatrixVB插件进行Visual Basic与Matlab语言的混合编程,实现了计算和绘图功能,提高了软件的运算效率和稳定性.设计实例表明,通过该软件所设计的中心频率f0为70 MHz,通带宽度B-3dB为4.1 MHz的SAW带通滤波器,带内波动小于1 dB,带外抑制大于60 dB,达到了设计要求.     

报警器用声表面波带通滤波器的设计与研制

提出了用压电晶体ＬｉＮｂＯ３为基片的中频（３６．１２５ＭＨｚ）窄带滤波器的设计方案，并建立了计算机辅助设计程序，按设计尺寸试制了滤波器样品给出了测试结果，对设计指标和实例指标进行了比较、分析并提出了改进意见．     

采用误差估计补偿的改进型零相位误差跟踪控制

针对伺服系统中零相位误差跟踪控制器(ZPETC)对系统建模误差和参数变化非常敏感的缺点,提出了一种改进型ZPETC设计方法.将信号估计器估计的跟踪误差和系统实时误差作为ZPETC的输入信号,控制器针对系统的跟踪误差进行实时补偿,从而减小零相位误差跟踪控制器受系统参数变化的影响,同时采用低通滤波器(LPF)来消除误差信号中的高频噪声.理论推导与仿真结果表明,该方案在保持伺服系统零相位滞后的同时,减小了系统的跟踪误差,提高了系统的跟踪精度.     

Comparative analysis of different iterative model for exoatmospheric autonomous iterative guidance method

Space applications have raised the demand on autonomy, security and reliability for current transportation vehicle, which require guidance technology of vehicle must have strong robustness and adaptability. Therefore, it is needed to research exoatmospheric autonomous iterative guidance method with stronger adaptivity and higher accuracy. Based on preliminary research results, two new iterative models with performance index of maximum terminal energy for exoatmospheric autonomous iterative guidance method are proposed in this paper. Then comparative analysis between preliminary research iterative model and two new iterative models proposed is performed. The results demonstrate that the inner update iterative model proposed is the least sensitive to initial values and have the best convergence and performance in the three iterative models.     

多峰分布的微粒粒度衍射测量方法的改进

针对多峰分布微粒粒度衍射测量中,Chin-Shifrin积分变换反演噪声较大而易被误读为分布峰的问题,提出了一种插入函数方法,模拟计算结果证明了该方法的可行性。以线阵CCD为接受器件,对双峰、三峰及四峰分布的微粒系进行了实验测量,结果显示:采用插入函数后反演噪声基本消失,而原分布峰的个数及位置均不受影响。说明该方法可以较准确地还原原分布。反演的结果还指出可通过增加物镜焦距来避免反演谱尾部上翘现象,但也可能导致大角的数据丢失引起其他问题,在实际测量中必须采用恰当的焦距,才能达到满意的效果。     

基于DSP的数字助听器多通道响度补偿方案

针对人耳听觉特征,尤其是老年性听损患者的高频听力损失,提出了一种新的利用正交镜像滤波器组(QMFB)对语音信号进行子带划分的响度补偿方案.利用低通滤波器模拟高频听损状态下的语音信号,设计了一个基于QMFB的非等宽4通道滤波器组对模拟信号进行子带划分响度补偿,最后通过Matlab仿真并利用TMS320C5402芯片实现了这一过程.实验与仿真结果显示,该响度补偿方案很好地补偿了老年性听损患者在高频段的语音能量损失,使患者的听力得到显著改善.     

四象限模拟太阳敏感器的高精度补偿标定方法

为了提高微纳卫星的定姿精度,针对四象限模拟太阳敏感器提出高精度误差补偿方法,设计完整的自动标定流程. 分析四象限硅光电池片光生电流的测量过程,将太阳光入射后的投影关系进行建模,提取主要误差源. 综合考虑各环节,对各路电流测量误差进行单独矫正,对机械加工与安装误差和忽略遮光罩厚度导致误差进行补偿,形成了完备的补偿方法. 实验结果表明,机械加工与安装误差为主要误差源,忽略遮光罩厚度导致误差的影响略大于电流测量误差的影响. 应用该方法在±40°视场范围内补偿前平均精度为3.072°（1σ）,补偿后平均精度为0.177°（1σ）,现有其他方法标定后精度为0.5°（1σ）,提出方法的精度提升了约3倍. 针对标定测试工序,设计全流程自动化标定测试方法,效率明显提高,适合大批量应用.     

外差激光干涉仪周期非线性误差形成机理与补偿方法

针对纳米级周期非线性误差制约外差激光干涉仪使其不能适应下一代超精密装备制造与重大科学工程提出的亚纳米乃至皮米测量精度需求的问题,分析了外差激光干涉仪中两类周期非线性误差的形成机理,并对周期非线性误差的补偿方法进行了研究.结果表明:第1类周期非线性误差是由于双频激光不能完全分离引起双频激光交叉混叠,进而导致的周期非线性误差,该误差幅度可从数纳米到数十纳米;第2类周期非线性误差是由于测量光束在光学界面产生了具有多阶多普勒频移特征的虚反射光束,进而引入的周期非线性误差,该误差幅度可从数皮米至数纳米.对于第1类周期非线性误差,现有误差补偿方法,如椭圆拟合法等,可将其抑制至0.1 nm量级,特别是空间分离式外差激光干涉仪则从原理上完全消除了这一类误差;而对于第2类误差,通过降低虚反射率和空间滤波可以将第2类误差降低至数十皮米到数百皮米,剩余误差尚不能完全满足皮米测量的精度需求, 亟待发明新的误差抑制或补偿技术.