炉膛声波飞行时间测量中声源信号的选取研究

炉膛内声波飞行时间的精确测量是实现声学法炉膛温度场分布测量技术的关键,而选取一种具有较强抗噪声干扰能力的声源信号是精确测量飞行时间的前提.针对适合于互相关函数法测量声波飞行时间的几种典型的声源信号,在不同信噪比下进行仿真实验比较,结果表明,线性扫频信号在相关法声波飞行时间测量中具有更强的抗噪声干扰能力;通过对不同声源信号进行功率谱分析得出,在采用互相关函数测量炉膛内声波飞行时间时,信号的抗噪声干扰能力不仅与信号的频率范围有关,而且还取决于其相对于噪声的有效频带.     

基于TDC的激光测距传感器飞行时间测量研究

激光测距传感器是通过测量传感器与目标之间激光脉冲往返飞行时间来获取待测距离值的,因此激光飞行时间的测量精度是衡量传感器性能的根本指标.采用一种专用的时间数字转换芯片TDC-GP2设计了高精度时间间隔测量模块,介绍了TDC-GP2的测时原理,给出了软硬件的实现方法.实验结果表明:该模块测量频率快,单脉冲测量精度可达100...     

时间数字转换技术在三维海流计中的应用

随着电子技术的进步,通过数字电路实现微小时差的测量成为现实,时间到数字转换(TDC)技术已经广泛应用于测量等领域。本文介绍ACMA公司生产的TDC-GP2时间数字转换芯片,通过设计一套实用的电路系统应用于超声三维海流计系统。实验分析表明,通过此方法测量脉冲到达时间间隔可以获得亚纳秒的时间分辨力,并可实现精确的三维流速测量,测量精度达到±3mm/s。     

角闪烁噪声测量条件下的剩余飞行时间估计

针对雷达导引头角闪烁噪声测量条件下的机动目标,研究剩余飞行时间计算方法;建立了闪烁噪声计算模型;在粒子滤波算法和扩展卡尔曼滤波算法的基础上,推导了扩展卡尔曼粒子滤波算法的实现过程;根据估计结果建立了剩余飞行时间计算模型,在剩余飞行时间表达式中考虑了目标机动加速度的影响;仿真结果表明,基于机动目标当前统计模型的扩展卡尔曼粒子滤波算法对闪烁噪声测量条件下的机动目标具有良好的跟踪性能,对剩余飞行时间具有较高的估计精度。     

基于时间转换数字技术的激光测距仪设计

脉冲式激光测距仪通过测量激光脉冲的往返飞行时间来求得目标与测距系统之间的距离,而激光飞行时间的测量精度是影响测距精度的最关键因素;文章研究了激光回波信号处理电路,采用TDC_GP21(时间数字转换芯片)设计了时间间隔测量模块,详细介绍了TDC_GP21的测时原理与工作流程,设计的测距仪采用TMS320F2812作为主控芯片以提高系统的数据处理速度;实验结果表明,该激光测距仪结构简单,操作方便,测量范围为75m~5km,测量精度为±1m,成本低,能够满足航空航天领域中对于空间目标的测距需求。     

基于低分辨力编码器的高精度速度测量简化算法

采用编码器进行单片机速度测量时,数据运算时间较长,测量范围受到限制。通过对常用的速度测量方法和计算公式进行分析,结合低分辨力编码器的特点,提出了一种简化算法。对不同系数的编码器,采用测量时间可变的测量方法,将复杂的乘除运算变换为简单的乘法运算,减少计算工作量,彻底消除计算误差。测试数据表明:采用低分辨力编码器时,简化算法可测量的最大速度达13008m/h,速度分辨力可达到3m/h。     

基于回波包络上升沿拟合的超声波飞行时间测量方法

超声波飞行时间是超声波检测技术应用中一个重要的参数,直接影响甚至决定其检测效果。针对超声波飞行时间高精度测量的要求,在分析超声波传感器响应模型的基础上,提出了一种基于回波包络上升沿拟合的超声波飞行时间测量方法。该方法在双激励条件下,将周期数少的激励信号的停止时刻作为测量起点,通过粒子群优化算法进行回波包络上升沿拟合,以确定两个上升沿分离时刻所在周期,最终确定超声波飞行时间的测量终点时刻。与阀值法和互相关法的对比实验表明,该方法具有较高的测量精度和实用性。     

基于TDC-GP2的激光测距飞行时间测量系统

在激光盘煤测量系统中,激光飞行时间的测量是影响整个系统精度的关键因素。文章基于高精度时间间隔测量芯片TDC-GP2设计了一种用于激光盘煤测量系统中的激光飞行时间间隔测量系统,介绍了TDC-GP2激光测距原理,给出了系统硬件及软件设计。试验结果表明,该系统结构简单、测量精度高,具有较高的可行性。     

基于TDC-GP2的激光测距飞行时闻测量系统

在激光盘煤测量系统中,激光飞行时间的测量是影响整个系统精度的关键因素。文章基于高精度时间间隔测量芯片TDC-GP2设计了一种用于激光盘煤测量系统中的激光飞行时间间隔测量系统,介绍了TDC-GP2激光测距原理,给出了系统硬件及软件设计。试验结果表明,该系统结构简单、测量精度高,具有较高的可行性。     

基于自干涉驱动技术的超声波飞行时间测量系统优化设计

超声波飞行时间测量极易受到噪声的干扰而影响检测精度.针对这一难点,利用幅值、相位调节技术驱动超声波换能器产生白干涉发射波形,通过相位检测预判接收信号到达时间,结合双阈值拟合算法计算飞行时间.该系统以信号处理器DSP为核心,采用CPLD完成高精度数字相位检测.与传统的超声波飞行时间阈值检测方法相比,该系统具有测量精度高、抑制噪声干扰等优点.     

Balanced truncation reduced models of quadratic-bilinear systems in time interval

Accumulative error along with time impedes the application of many computational methods on high-precision simulation; therefore, time-interval methods emerge. In this paper, a new model reduction method of quadratic-bilinear (QB) systems based on time-interval Gramians (TIGs) is presented. The conditions for generalized Lyapunov equations whose solutions are exactly TIGs to be solvable are derived. Lyapunov stability and error bound are discussed to demonstrate the succession and advance of time-interval balanced truncation (TIBT). The accuracy and robustness are improved, as is illustrated in numerical results.     

高精度时间间隔测量方法综述

时间间隔测量技术在众多领域已经获得了应用,加何提高其测量精度是一个迫切需要解决的问题,在分析电子计数法测量原理与误差的基础上,重点介绍了国内外高精度时间间隔测量方法,这些方法都是对电子计数法的原理误差进行测量,并且取得了非常好的效果;最后给出了高精度时间间隔测量方法的发展方向及应用前景.     

Time-interval model reduction of bilinear systems

In this paper, a new method for model reduction of bilinear systems is presented. The proposed technique is from the family of gramian-based model reduction methods. The method uses time-interval generalised gramians in the reduction procedure rather than the ordinary generalised gramians and in such a way that it improves the accuracy of the approximation within the time-interval for which the method is applied. The time-interval generalised gramians are the solutions to the generalised time-interval Lyapunov equations. The conditions for these equations to be solvable are derived and an algorithm is proposed to solve these equations iteratively. The method is further illustrated with the help of two illustrative examples. The numerical results show that the method is more accurate than its previous counterpart which is based on the ordinary gramians.     

基于FPGA的双目高精度宽波段激光告警系统

针对传统二维激光告警系统的光斑中心提取误差大、角度测量精度差和分辨率低的问题,设计了一种基于FPGA和InGaAs焦平面阵列探测器的高精度宽波段激光告警系统,对传统的otsu(最大类间方差法)阈值分割算法进行了推导和优化,同时,基于改进后的算法,通过FPGA实现了光斑中心坐标提取以及方位角、俯仰角等参数的计算,并将结果传输至上位机实时监测;实验结果显示,相较于传统的阈值分割算法,改进后的otsu算法使光斑中心提取精度达到了0.06个像素,改进后的激光告警系统角度测量平均误差为0.03°,角度分辨率达到0.05°;实验表明,双目高精度宽波段激光告警系统达到了实际应用的要求,提高了系统测量的角度分辨率和精度,对光电探测和激光告警领域的工作具有一定的意义。     

小波分析在超声回波测量中的应用

利用小波变换的时频局部化性质,对超声回波弱信号特征进行提取,得到了较好的边缘信号,从而对信号进行全面细致的分析.用LabWIEW采集系统和小波软件算法验证了这种方法的有效性.实验结果表明:这种小波分析方法适合于超声回波信号的检测和特征提取,在改善了信噪比的同时,还保持了很高的时间(空间)分辨力,具有准确度高、抗噪声性能好等优点,并将该技术应用于水中距离测量,提高了系统测量的准确度.     

基于FPGA的光泵磁梯度仪频率测量方法

磁梯度测量可以在一定程度上消除地磁日变对测量结果的影响,相比于地磁总场探测具有更高的分辨率,在地质勘探、地球物理以及国防军事方面都具有较高的应用价值.本文提出的测量仪以铯光泵磁力仪作为探头,由FPGA搭建采集系统,实现了磁场数据的测量、显示与存储.对现有铯光泵采集系统的频率测量算法进行改进,提出数字插值与移相结合的测频方法,在保证频率测量采样时间的前提上提高了测量精度,减小了测量误差.之后测试了测频模块的精度误差以及探头的一致性等指标.最后通过磁异常探测实验证明磁场梯度测量相比于磁总场探测可以更清晰的反应磁异常的位置大小等信息.     

Event-triggered average dwell time control for switched uncertain linear systems with actuator saturation

This paper investigates an event-triggered average dwell time (ADT) control method for switched systems with dynamic uncertainty and actuator saturation. An event-trigger is employed and only few necessary data are authorised to be transmitted to the controller by the event-trigger when its threshold is violated. Since the time-intervals of system switching signal and data releasing time-intervals of the event-trigger share common time-sequence yet not inter-influenced, an ADT control law is proposed for guaranteeing system exponential stability; meanwhile, the actuator saturation limitation is also considered. More significantly, a minimal data releasing time-interval of the event-trigger is given and it has been proved that the event-trigger cannot be violated during that time-interval. Numerical example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

一种整小数结合式激光外差信号处理方法

为解决在纳米级分辨力激光外差干涉测量中,由于倍频计数限制引起的在大量程条件下测量分辨力难以提高的难题,提出一种新颖的基于锁相环倍频和相位解调技术相结合的整数、小数结合计数式检测方法。该方法采用数字电路式对顶、错位脉冲消除预处理法得到外差信号的整数相位,再采用高分辨力的鉴相方法获得小数相位,并实现整数、小数相位的正确结合。实验和分析结果表明:采用该方法的激光外差干涉测量系统,动态测量分辨力达到10 nm,与HP5528在1.2m的测量范围内比对测量结果的差值小于0.09μm,静态测量相位分辨力为0.011°,对应的静态测量分辨力优于0.1 nm。应用提出的测量方法,为大范围高分辨力的动态位移测量提供一种有效的技术途径,同时,提高了激光外差干涉系统的测量分辨力。     

基于改进CORDIC算法的正余弦编码器信号细分技术

为了获取更精确的电机位置等实时反馈信息,提高数控系统等闭环控制系统的反馈精度,主要设计了基于改进坐标旋转数字计算(CORDIC)算法的正余弦编码器高分辨率信号处理方法.首先通过信号调理电路对编码器信号进行差分放大和整形滤波等处理;然后四倍频计数得到粗码信息,并通过基于改进CORDIC算法的电子学细分方法获得精插补位置信息;最后,将粗码和精码信息整合,得到高分辨率和高精度的电机角位置信息.实验结果显示,与算法优化改进前相比,该方法信号测量误差明显减少,精度较高.     

Time-interval process model discovery and validation—a genetic process mining approach

A process management technique, called process mining, received much attention recently. Process mining can extract organizational or social structures from event logs recorded in an information system. However, when constructing process models, most process mining searches consider only the topology information among events, but do not include the time information. To overcome the drawbacks, a time-interval genetic process mining framework is proposed. First, time-intervals between events are derived for all event sequences. A discretization procedure is then developed to transform time-interval data from continues type to categorical type. Second, the genetic process mining method which is based on global search strategy is applied to generate time-interval process models. Finally, a precision measure is defined to evaluate the quality of the generated models. With the measure, managers can select the best process model among a set of candidate models without human involvement.