振动传感器自动标定装置

本文提出的振动传感器自动标定装置由IBM—PC微机、专用测控箱和一系列软件包组成。与低频标准振动台、功率放大器和激光测振仪配合,成功地实现了高精度程控扫频信号输出,低频和超低频振动信号计量与失真度分析,振动台定运动量控制和振动传感器的绝对、相对法标定。为一些要求经常进行大量振动传感器标定的部门提供了一种快速、准确和实用的手段。     

电液振动台正弦振动自适应控制方法

电液振动台是大型结构正弦振动模拟实验的关键设备。受液压系统频宽及系统中存在的死区、摩擦力等因素影响,正弦振动实验中加速度输出信号存在跟踪精度低、波形失真度大等问题。为提高电液振动台控制精度,提出正弦振动自适应逆控制及谐波抑制复合控制策略。通过带遗忘因子的RLS算法构建自适应逆控制器,提高正弦波形的跟踪精度。基于快速块LMS算法构建双次自适应谐波抑制控制器,减小系统加速度输出信号波形失真度。最后通过振动台实验,验证了控制策略的有效性。     

一种基于光时域展宽技术的高速ADC研究

提出了一种基于光学时域展宽技术的高速ADC的设计方案,利用光学的方法将快变信号在时域上进行有效的时间拉伸,从而降低了系统对后端电子ADC的技术要求,实现了对快变信号的超快测量.利用推挽式电光调制器的对称性来消除信号电光调制时的二次失真,再利用包络去除方法来减小信号幅值的失真度,从而实现被测信号的准确恢复和重建.通过理论...     

微机电系统压电振动台迟滞补偿方法研究

微机电系统（MEMS）压电振动台作为加速度传感器现场标定平台的新秀,能够提供片上物理驱动环境,为加速度传感器的快速重新标定提供持续稳定的加速度信号,然而用于压电振动台驱动的压电材料具有明显的迟滞特性,严重影响平台振动信号的稳定性和连续性。基于上述振动台振动特性,建立基于多项式拟合的压电迟滞模型,采用前馈控制和反馈控制相结合的复合控制方法对压电振动台进行控制和加速度滞后补偿。实验结果表明,在10 V（317 Hz）正弦电压激励下,MEMS压电振动台提供的简谐振动信号的加速度最大误差从1.3g降到了0.05g。     

高精度标准源中低频信号源的设计与分析

针对直接数字合成的高精度信号源在低频段容易产生杂波干扰,难以适应我国公共电网频率的问题,采用锁相合成频率技术来产生范围在40 Hz~65 Hz、分辨率为0.01 Hz的低频信号作为高分辨率信号源合成的时钟频率。采用数模转换器外接基准可调电压技术产生了调节细度优于满量程的0.000 1%的可调幅值;同时利用相位计数器区分相位,设计出了频率、幅值、相位都可调的正弦波信号;建立了信号源失真度与数模转换器位数的关系和取样点数的关系,找到了影响信号源输出稳定性的原因;在理论分析和实践的基础上提出了减小信号源失真度的方法。研究结果表明,该低频信号源可以在误差接受范围内减小差频影响和公共阻抗的影响,输出40 Hz~65 Hz频率范围内标准正弦波信号的失真度小于0.03%。     

远程参数自适应控制技术的研究

采用自适应有限脉冲响应滤波器的多通道逆向控制方法及其自适应滤波器的实现方法,使多通道振动台模拟试验系统的系统响应逼近于期望响应信号,并且给出了利用此算法进行的模拟结果曲线.试验结果表明,采用这种方法控制振动台模拟试验系统,精确地再现了期望响应信号,满足了试验系统的要求.     

远程参数自适应控制技术的研究

采用自适应有限脉冲响应滤波器的多通道逆向控制方法及其自适应滤波器的实现方法，使多通道振动台模拟试验系统的系统响应逼近于期望响应信号，并且给出了利用此算法进行的模拟结果曲线。试验结果表明，采用这种方法控制振动台模拟试验系统，精确地再现了期望响应信号，满足了试验系统的要求。     

6自由度液压振动台伺服控制策略

为提高6自由度液压振动台的控制精度,详细分析振动台系统的伺服控制原理并给出具体的实现方式.采用自由度合成及分解矩阵实现振动台的自由度独立控制,采用三状态控制器提高振动台系统加速度响应频宽,增强系统稳定性,并给出了控制器参数的计算公式.采用压力镇定控制器削弱系统中各激振器间的内力耦合,减小能量内耗.文末通过试验验证了6自由度振动台伺服控制策略的有效性.     

机械辅助血管介入治疗导丝输送力测量系统分析

为实现机械辅助血管介入治疗中导丝输送所受阻力的测量,针对导丝输送力信号测量和标定问题开展研究,提出了一种综合传感器位置信息的导丝输送力与传感器信号的标定方法。在此基础上,建立了导丝输送力测量系统并进行了输送力标定试验。实验结果表明,采用提出的标定方法较常规最小二乘法所获得的结果精度予以提高。     

磁流体动力学微角振动传感器自动标定系统设计

基于磁流体动力学(magnetohydrodynamics, MHD)微角振动传感器研制过程中,需要对其频响特性及输出线性度等指标进行测试,这便需要宽频带(3 Hz～1 kHz)内的恒定角速率激励装置及高精度角振动检测装置。基于105-AVT角振动台和XL-80激光干涉仪搭建了适用于MHD微角振动传感器的自动标定系统,鉴于105-AVT角振动台无法提供恒定角速率激励,建立了角振动台输入电压与输出角速度间的对应关系,并将其移植到LabVIEW软件中,实现了105-AVT角振动台的恒定角速率激励。利用激光干涉仪XL-80输出信号作为测量角速度基准,对MHD微角振动传感器特性进行了实验测试。结果表明,可实现带宽高于1 kHz, 0.004～0.12 rad/s的恒定角速率激励,实现自动标定。     

A novel approach for realization of primary vibration calibration standard by homodyne laser interferometer in frequency range of 0.1 Hz to 20 kHz

The paper discusses the primary vibration calibration standard of NPL, India capable of calibrating the reference accelerometers in frequency range from 0.1 Hz to 20 kHz as per ISO 16063-11. The excitation subsystem produces constant vibration at a specified amplitude and frequency, while the measurement system uses NI interface for measuring the quadrature output. The acceleration level and voltage level at the calibration frequency f is determined by applying a Discrete Fourier Transform to the voltage and displacement signals, and then examining the spectral component at frequency f. A PC-based data acquisition system acquires the accelerometer voltage signal and analog quadrature interferometer photodetector signal pair as well as a digital quadrature pair whereby the software processes the demodulated photodetector signals to reconstruct the armature displacement. The validation of the calibration results for standard reference accelerometers with manufacturer results and uncertainty in calibration in entire frequency range 0.1 Hz to 20 kHz is reported in the present work.     

应用循环平稳方法分离电机系统故障

采用定子电流法对电机及其拖动设备进行扭振监测与诊断时，电流信号中频率成分复杂，不仅包含故障频率还有工频及其他信号成分，使用传统的信号处理方法难以将故障频率成分从中分离出来，造成诊断不准确。采用循环平稳的方法对电流信号进行解调，以去除电流信号中的工频干扰，同时对故障频率进行分离，达到更准确识别故障的目的。数据仿真和现场试验的结果表明，采用该种方法能够去除工频成分和分离故障信息，提高了采用定子电流法进行故障诊断的准确性。     

基于IIR小波滤波器的涡街流量计数字信号处理系统

涡街流量计被广泛应用于过程工业,但是,由于易受由管道振动和流场扰动等因素干扰,现场测量精度无法保证,测量小流量困难。本文将小波滤波器组应用于涡街流量计信号处理中,研究基于小波滤波的涡街信号处理方法,分析了小波滤波器的幅频特性对信号分析的影响,构造了幅频特性好的IIR型小波滤波器组。本文研制了基于ADSP2181的涡街流量计数字信号处理系统,并进行了气体流量和水流量标定实验,实验结果表明,基于小波滤波的涡街流量计数字信号处理系统有良好的适配性能,性能指标优于常规的涡街流量计处理系统。     

数字带阻滤波器的设计及畸变矫正

在研究数字信号处理的过程中,可以采用数字带阻滤波器方法来进行消除交流电产生的工频干扰,但是传统的数字滤波器在起始位置存在畸变。利用双线性变换的方法将模拟带阻滤波器转换为数字带阻滤波器,借助离散时间系统中Z变换后的系统函数设计相应的数字带阻滤波器,以此来去除被测信号中的干扰信号,并通过两种简单算法来消除数字滤波器在起始位置的畸变。对一仿真混合正弦信号进行测试,试验表明,该滤波器可以很好地消除50 Hz的工频干扰,且该方法具有设计简单、应用方便、实用性强等特点。     

超低频振动校准自动控制系统的研究

针对超低频振动校准过程中测试时间长且效率较低的问题,设计了一种基于个人计算机及虚拟仪器技术开发的超低频振动校准自动控制系统.该系统由超低频标准振动台、功率放大器、激光测振仪、位移传感器、信号发生器、频比计数器、数据采集卡、计算机与测控软件等组成.通过线性逼近与逐步移频相结合的算法,精确控制振动台在超低频时迅速到达设定振...     

基于FPGA的高速FIR滤波器设计

FIR滤波器能够实现线性相位特性,可以做到无相位失真,而广泛应用于现代信号处理领域。运用FPGA可编程的特点,采用分布式算法,实现高速有限脉冲响应（FIR）滤波器。仿真结果和板级测试表明这种方法快速,消耗硬件资源少。     

任意概率分布随机振动激励源的设计与实现

随机振动台是航空航天产品重要的研制、鉴定、可靠性及生产试验设备,提高振动模拟试验的逼真性和振动试验的效果都需要产生非高斯分布的随机激励信号.本文对具有给定功率谱密度分布的非高斯随机振动激励信号的生成技术进行研究与分析,使数字式随机振动控制系统可以同时具有频谱和幅度分布的控制能力.给出了采用数字信号处理技术高精度和快速地产生任意概率分布的随机振动时域激励信号的方法.采用这种方法得到的宽带随机信号的信噪比可达到70 dB,可用于精密随机振动台的驱动控制信号,准确地实现被试验产品的模拟实验.计算机仿真和实验结果也证实了该方法的正确性和有效性.     

离轴三反光学镜头像面畸变的标定方法

介绍了一种离轴三反光学镜头像面畸变的标定方法和步骤,以及建立标定系统的原理和组成。对三反系统镜头像面畸变进行了分析,建立了畸变的数学模型,应用最小二乘多元回归的方法,求得镜头的成像像面方向的畸变。实际标定结果表明:该方法对像面绝对畸变的标定精度可以优于2μm（1σ）,相对测量精度优于1×10-4（1σ）。该方法可以满足离轴三反镜头高精度畸变标定要求,具有实际应用价值。     

基于DDS相位差可调双通道信号发生器的设计

首先介绍了DDS（直接数字频率合成技术）的基本原理,之后给出基于FPGA器件实现相位可调双路同频正弦信号发生器的设计系统。采用VHDL实现了各个模块的功能,并同时在QuartusII中完成了设计与仿真,给出了软件仿真和试验的结果。实验结果表明,该系统生成的双路同频正弦信号具有波形失真小、频率和相位精度高、输出频率和相位可调等优点。