脉宽调制式电子分析天平的漂移补偿方法研究

温漂和时漂对脉宽调制式电子分析天平示值影响较大且难以区分,分析了永磁体剩磁、动圈长度、恒流源采样电阻、电子元件参数等温漂和时漂影响机理,考虑电磁力平衡传感器各特征位置温度变化及内外温度梯度影响,建立了温漂与温度变化的二次多项式、与温度梯度的近似线性关系以及时漂与时间的指数关系,通过叠加得到示值漂移非线性混合补偿模型,并设计了一种能够同时辨识温漂和时漂模型参数的空载和满载组合漂移实验和数据处理方法,通过大量非均匀温度变化实验得到模型参数,利用该模型对量程220 g、分辨力0.1 mg的电子分析天平进行补偿验证。结果表明,补偿后的天平加载220 g并保持30 min后的示值漂移小于1 mg,零点示值漂移小于0.5 mg,满足国家标准《JJG1036-2008电子天平检定规程》规定的I级天平对温漂和时漂性能指标要求。     

智轨电车虚拟联挂控制系统关键技术研究

随着智轨电车的广泛应用,面对成网运营和潮汐客流等需求,其运能压力迅速增大,并造成交通拥堵问题。为提升智能轨道快运系统（ART）的道路通行率,缓解交通拥堵,文章借鉴汽车协作式自适应巡航控制与列车虚拟联挂的概念,提出一种智轨电车虚拟联挂控制系统和与之相适应的双向跟随信息流拓扑,首创性地运用智轨电车安全制动模型推导出联挂编组最小安全防护跟车间距,并采用基于最优控制的协同规划和MPC协同控制算法,确保联挂编组运行的安全、准点、舒适和高效。仿真结果表明,采用本文所提虚拟联挂控制系统,智轨电车可在0～60 km/h车速范围内实现10 m以下跟车间距的虚拟联挂,有效提升了ART的运力和运营效率。     

电子分析天平温度漂移的加权融合补偿方法

电子分析天平的结构复杂,且对温度影响敏感,而温度漂移的自动补偿是制约国内外天平行业发展的技术难关。本文依据电磁力平衡传感器的工作机理,分析与电子分析天平称量结果密切相关的各关键元件温度特性,采用多点测温,建立多传感器加权融合温度漂移补偿模型,并利用最小二乘法确定融合模型系数,实现了电子分析天平的温度漂移自动补偿。检验结果表明,采用本文研究的补偿算法,在10~30℃范围内,量程220 g、分辨力0.1 mg的电子分析天平全量程示值误差绝对值不大于0.3 mg,优于国家标准《GB/T 26497-2011电子天平》规定的I级天平温度漂移对示值误差的影响指标。     

电磁力平衡传感器非线性的温度影响与补偿

电磁力平衡传感器的非线性输出主要由动圈附加磁场的影响产生,且随温度变化较大,远不能满足0.1 mg及以下分辨力的电子天平分析称量要求。分析了电磁力平衡传感器非线性产生机理,细致探究了温度对非线性输出的影响,提出了基于双磁钢的新型电磁力平衡传感器温度补偿方法,利用磁路结构的对称性将动圈产生的附加磁场分为上、下两部分形成对消,大大降低了传感器非线性输出。在单温度点下通过对传感器进行非线性校正,能快速、有效地减小补偿误差。实验结果表明,本文采用上述方法研制的电磁力平衡传感器在20℃温度下进行校正后,在温度范围为10~30℃、温度变化速率小于0.3℃/h的恒温室中进行量程50 g、分辨力0.01 mg的半微量分析称量,传感器的示值误差峰值不超过0.05 mg,大大降低了非线性补偿的计算复杂度。     

电磁力平衡传感器控温方法再修改稿

电磁力平衡传感器因温度变化引起的示值漂移误差达-40.3 mg∕℃,远不能满足分辨力为0.1 mg及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了温度对脉冲电流工作模式下电磁力平衡传感器输出误差的影响,根据传感器结构特征及散热方式,设计了一个PT1000高精度温度检测模块,利用等幅正、负脉冲且脉宽可调时动圈发热改变但平衡状态不变的特点,提出一种基于脉宽调制器（PWM）镜像脉冲的电磁力平衡传感器温度控制方法。该方法消除了因不同质量物体加载动圈发热不恒定引起的传感器输出误差,根据外界环境温度引起的传感器温度变化量,同步进地调节镜像脉冲的2个死区时间,实时改变动圈发热功率,维持传感器温度稳定。实验研究表明,采用上述研究方法后,电磁力平衡传感器漂移减小至3.1×10-6 g∕℃,有效降低了天平温度漂移补偿算法的难度。     

电子分析天平温度漂移补偿算法研究

基于电磁力平衡传感器的电子分析天平温度漂移影响复杂,尚无理想的解决方案。现有天平的温度漂移补偿主要依靠基于晶体管的硬件电路实现,适用温度范围窄、精度低、灵活性差。依据电磁力平衡传感器的工作机理,深入研究与天平称量结果密切相关的各元件参数温度特性,建立了电子分析天平温度漂移数学模型,对该模型进行了称量精度要求内的合理简化。通过对温度敏感元件的温度测量及测量滞后分析,提出了温度漂移的分段线性加权补偿算法,实现了温度漂移快速准确地自动补偿。检验结果表明,采用该补偿算法,量程200 g、分辨力0.1 mg的电子分析天平在18~23℃的工作温度范围内,满载示值误差的绝对值≤0.3 mg,优于国家标准《GB/T 26497-2011电子天平》规定的I级天平温度漂移对示值的影响指标。