动态补偿D.F.的一种时域设计方法

本文提出一种动态补偿数字滤波器(简记为D.F.,下同)的时域设计方法,D.F.以闭式形式给出。与现有资料中介绍的递归D.F.的时域设计法相比,本方法有如下几个特点:①没有解非线性超定方程组的困难;②可根据对D.F.所要求的各种时域动态特性来进行设计;③D.F.阶次的确定采用作者在文献中提出的适用性检验和快速跟踪检验;④在程序设计中考虑了滤波效果检验,在时域与频域都可以一目了然地看出滤波前后的动态特性。最后,本文给出了几个计算实例。     

应用激波管作传感器的动态标定

在传感器的设计、研制、改进乃至使用的过程中,常需作动态标定。动态标定可分为两类,即频率响应法和瞬态响应法。一般说来,频率响应试验能量集中,抗干扰能力强,但设备复杂,试验周期长,费用较大,特别是对于压力传感器来说,频率响应试验是比较困难的;相对来讲,瞬态响应试验设备较简单,试验周期短,费用较低,但抗干扰能力差。所以,作时域动态标定,需选择较好的激励信号。阶跃信号就是一种较为常用的作时域动态标定的信号。本文介绍一种应用激波管发生的阶跃压力作传感器动态标定的方法,并给出了一个具体的试验实例。     

由各种瞬态响应求传递函数的两步法

各种传感器、测试系统与其它系统,常需通过动态标定实验建立动态数学模型。本文介绍由各种瞬态响应求传递函数模型的两步法。第一步,由各种瞬态响应,用傅氏变换的无混迭快速近似算法,求出频率域非参数模型——频率特性,第二步,由频率特性求参数模型——传递函数。为了检验所求得的传递函数模型的正确性,由传递函数计算其频率特性,与第一步计算的结果相比较,用以检查频率域的回归效果,再由传递函数计算瞬态响应,与实验记录的瞬态响应相比较,用来检查时间域回归效果。如时间域与频率域的回归效果均好,则说明所求得的动态数学模型(传递函数)较好。这种方法对于不便做频率特性实验,且传递函数较复杂的系统,提供了一个比较有效的建立动态数学模型的方法。文中给出一个我们做的线加速度传感器动态标定的实例,求得的传递函数模型的时间域与频率域的回归效果都较好。这结果说明所求得的传递函数模型是比较符合被标定的线加速度传感器的实际情况的。     

递归数字滤波器的一种时域设计方法

本文提出一种数字滤波器(简记为D.F.,下同)的时域设计方法,与现有资料中介绍的D.F.时域设计法相比,本方法有如下几个特点:(1)没有一般时域设计法中解非线性超定方程组的困难;(2)本方法是一种非标准D.F.的时域设计法,也可以用于典型D.F.的时域设计,(3)可根据对D.F.所要求的各种时域动态特性来进行设计,不限于一般时域设计法中逼近给定的脉冲响应,亦可逼近给定的阶跃响应或其它瞬态响应;(4)本文提出的设计方法包括根据设计要求确定D.F.的阶次与参数。阶次的确定主要采用本文提出的适用性检验和快速跟踪检验,D.F.的参数采用最优化方法确定;(5)带有时域与频域的滤波效果检验程序,在时域与频域都可以一目了然地看出滤波前后的动态特性。最后,本文计算了一个设计实例。     

由频率响应求传递函数的过渡误差法

在测试系统和自动控制系统的研究、设计和分析过程中,常需通过实验建立传感器的动态数学模型——传递函数。一般说来,传递函数是参数的非线性函数,这就给参数估计工作带来了较大的困难。本文通过引入过渡误差的办法,把传递函数辨识中的参数估计问题“转移”到线性空间加以解决。文中应用的频率响应数据可以是频率响应试验的结果,也可以由瞬态响应试验数据经时频域非参数模型的换算得到。     

傅里叶变换的一种近似算法

本文提出一种傅里叶变换新的近似算法,简记为WFFT算法。它是一种用分段逼近函数近似代替连续函数,作连续傅氏变换的近似算法。逼近函数可采用阶梯线、直线、抛物线,所以WFFT也相应地有三种算法:阶梯线法、梯形法与辛普生法。本文给出三种算法的计算公式与计算流程图。三种方法都有实例计算结果。一般来说,在处理非带限信号时,与FFT相比WFFT算法具有计算准确度高、采样点数少,因而总运算速度快和无混迭误差等特点。