基于均值逼近算法的光纤陀螺温度补偿方法

在机器学习温度补偿算法的基础上,一种基于高斯分布的均值逼近算法,能更好的减小光纤陀螺零漂的温度依赖性。实验与仿真结果表明,在环境温度从-40℃到60℃变化的情况下,通过均值逼近方法,补偿后的光纤陀螺的零偏输出减小了95%,光纤陀螺的零偏精度可以达到0.05°/h。因此,在环境温度变化的情况下,与其他温度补偿方法相比,均值逼近算法可以更有效地提高光纤陀螺的适应性。     

基于改进灰色模型的MEMS陀螺仪零偏温度补偿

微机电系统(micro-electro mechanical system,MEMS)陀螺仪的零点漂移是影响陀螺仪测量精度的主要因素.针对MEMS陀螺仪零点漂移随温度变化的非线性问题,以MEMS惯性传感器为试验对象,采用小波变换对MEMS陀螺静态实验零偏数据进行滤波,结合改进灰色预测模型估计零偏随温度变化趋势,获得基于小波变换和改进灰色预测的温度补偿模型.与常规补偿模型算法比较表明,基于小波变换和改进灰色预测的温度补偿模型均方根误差和平均绝对误差更小,MEMS陀螺仪零点漂移的均方根误差和平均绝对误差分别减少到0.025 0和0.018 0,验证了该补偿模型的可行性,对提高陀螺测量精度具有较好的理论意义和工程应用价值.     

改善MEMS陀螺误差温度稳定性的驱动力补偿方法

由于微机电系统(MEMS)陀螺通常采用微加工工艺生产制造,因此总是受微加工过程带来的的各种精度缺陷影响。对于MEMS陀螺,其零位输出误差因受环境因素影响而无法保持稳定,随时间表现出漂移特性,这种特性严重限制了MEMS陀螺在更高精度应用中的可用性。该文研究了一种改善MEMS陀螺零位误差温度稳定性的方法。通过分析陀螺运动特性及主要误差源,阐明陀螺驱动力对检测方向的耦合作用是零偏误差同相分量产生并随温度漂移的主要原因之一。为抑制陀螺驱动力耦合作用,提出对陀螺检测轴施加补偿静电力的方法。温度试验结果表明:施加补偿作用后,陀螺零偏误差同相分量的温度稳定性在12～60℃范围内提高了3倍以上。     

光纤陀螺漂移误差的T-S模糊建模补偿算法

基于G-K聚类算法辨识T-S模糊模型前件参数理论,并采用最小二乘法辨识T-S模糊模型后件参数的误差模型,研究了一种光纤陀螺温度漂移误差的非线性补偿算法。在建立该模型的基础上对光纤陀螺零位输出进行了补偿,计算结果表明采用该种方法能够在不完全了解陀螺误差机理的情况下对其进行有效的补偿。其绝对误差与未补偿相比较降低了99%,同线性拟合补偿相比降低了96%和神经网络补偿比较降低了10%,其误差方差分别减少99%,98%,20%。     

光纤陀螺温度数据采集系统的研究

为提高光纤陀螺的精度,必须对其进行温度补偿.详细分析研究了光纤陀螺温度数据采集方法,采用FPGA和DSP设计并实现温度数据采集系统的硬件电路,提高了系统的集成度和稳定性,实现了温度数据的快速采集,为温度补偿奠定了基础.通过比较补偿前后的实验结果,可以看出陀螺精度确实得到很大提高.     

光纤陀螺的温度试验及温度补偿方法研究

分析了引起光纤陀螺非互易性效应的原因，针对光纤陀螺光、电路部分各自的特性对光纤陀螺整体温度特性的影响进行了高低温试验研究，并对温度试验结果进行了分析，试验结果证明了对光纤陀螺温度特性的理论分析．在试验研究的基础上给出了实施的温度补偿方案及补偿结果，并对补偿结果进行了分析．     

数字闭环光纤陀螺振动噪声处理方法

为了解决数字闭环光纤陀螺在实际工程应用中易受冲击、振动等环境因素影响的问题,通过分析振动影响下陀螺输出信号特点,研究振动对光纤环的应力及信号中附加相移的影响,建立了光纤陀螺信号的振动噪声模型.首先,引入一种具有自适应能力的改进局部均值分解方法,将原信号按频率大小分解为一系列谐波信号;其次,利用核主成分分析方法,将反映振动影响的有效信号和噪声进行有效分离;然后,通过重构得到抑制了振动噪声的信号.利用线振动实验研究了光纤陀螺在车载和机载环境下的振动特性,并对采集得到的10组振动实验数据进行了分析.结果表明,处理后信号的Allan方差分析结果中量化噪声和零偏不稳定性等误差系数均减小约50%,从而有效提高了光纤陀螺在振动环境下的输出精度.     

光纤陀螺非线性温度漂移模型的辨识

光纤陀螺对环境温度的敏感性一直是影响其漂移特性的重要因素，对于陀螺的漂移特性一般是利用线性ＡＲ，ＡＲＭＡ模型表示，但在温度变化情况下，用线性模型很难得到好的拟合效果和对漂移进行预测和补偿。试用小波网络对光纤陀螺进行非线性温度模型的辨识，经实测数据验证，表明具有较好预测的效果。     

光纤陀螺随机误差的测定方法研究

针对光纤陀螺的随机噪声，分析了其产生的来源；对于5种主要的噪声源，运用IEEE公认的在时域上对频域稳定性进行分析的方法——Allan方差法，进行了特性分析，并给出了误差系数的计算公式．同时介绍了只测定角度随机游走系数时的2种简单测定方法：模型拟合法、归一化计算法；对于一组实际的陀螺零偏数据进行了测定．     

干涉型全光纤退偏陀螺中偏振过程的研究

分析了退偏陀螺干涉的实现过程，对干涉型全光纤退偏陀螺退偏过程、偏振控制、双折射现象进行数学描述，完成了全光纤退偏陀螺模型的设计，得出了退偏陀螺元件的弥勒矩阵．使用偏振光学矩阵分析理论，进一步对退偏理论、退偏器的设计、退偏技术的实现、退偏器的精度对退偏陀螺性能的影响等进行理论推导和实验分析．     

压磁式传感器温度补偿的一种自身校正新方法

对压磁式传感器差动连接温度补偿原理进行了分析，并提出了一种能够显著提高测试精度的温度补偿方法－－自身校正法。     

热电偶冷端补偿电路在物理实验中的应用

文章对热电偶的工作原理、冷端温度补偿的必要性作了说明。详细讨论了冷端温度补偿过程。分别介绍了两种热电偶冷端温度补偿电路在物理实验测量中的应用及校准方法。     

LHAASO-WFCTA硅光电倍增管增益温度漂移精确补偿方法

大型高海拔空气簇射观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)的广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field of View Cherenkov Telescope Array,WFCTA)采用新型的固态半导体探测器硅光电倍增管(silicon photomultiplier tube,SiPM)作为光敏探测器.由于SiPM的增益对温度较为敏感,为使SiPM增益在变温环境下保持稳定,本文研究出了SiPM增益温度漂移的精确补偿方法.该方法通过粗调和细调两个数字电位器的方式实现对低压差线性稳压器(low dropout regulator,LDO)输出偏压的调节,并根据刻度出的模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)监测值与真实偏压的关系,利用ADC的监测值进行反馈调节的方法实现偏压的精确调节,最终实现SiPM增益的精确补偿.通过使用以该方法实现的电路后,在相似温度变化范围内,SiPM的增益波动由补偿前的71.8%降低至0.8%.结果显示该方法能够实现对因温度引起的SiPM增益漂移的很好的补偿.     

基于隐半马尔可夫模型的补偿电容维修机制优化

通过分析轨道电路信号传输机制,结合其电气化特性提出了一种增设轨面信号采集点的方式实现轨道电路补偿电容的故障定位并实现剩余寿命的估计。首先结合历史数据和仿真试验数据构建各补偿电容采集点的隐半马尔可夫模型,采用训练后的隐半马尔可夫模型对补偿电容实时运行状态进行监测;其次对轨道电路补偿电容运行数据偏移状态进行分析,通过安全偏移距离对各监测点的归一化分路电流进行安全分析,对超出安全偏移状态的补偿电容进行泄漏定位,结合监测数据与训练后的隐半马尔可夫模型估计补偿电容的剩余寿命。最后结合仿真试验数据表明增设补偿电容轨面采集点可实现补偿电容泄露定位并对其进行剩余寿命的估计,且剩余寿命估计的准确性可达90%以上,达到补偿电容维修机制优化的目的。     

热电偶冷端软件补偿算法分析

针对目前常用热电偶冷端温度补偿方法中,硬件调校复杂,转换计算繁琐等问题,笔者提出一种硬件简单,不必查表,而采用牛顿迭代法实现热电偶冷端软件补偿的方法－ 其通用性强,成本低,精度高,适合于各种计算机温度测量与控制系统     

机床热变形误差实时补偿技术

研究了通过实时补偿热误差提高数控机床加工精度的方法,采用一维球列加快和简化了热误差的测量。利用多元线性回归方法建立了热误差与温度的数学模型,在外部微机的帮助下,可在加工过程中实时补偿热误差,切削实验表明补偿效果良好。     

单周动态补偿的光通信码间抑制抗干扰新方法

在对光通信码间进行抑制抗干扰的过程中,光信号会受温度、大气流动等不确定性因素的影响,干扰随机性较大,导致传统的调相阵列技术由于不能实时检测,从而无法有效实现光通信码间的干扰抑制。提出一种单周动态补偿的光通信码间抑制抗干扰方法,分析带有干扰的光通信系统,给出外部扰动向量的动态特性,分析无限时域的性能指标,将原系统和干扰系统和期望输出联立,获取光通信增广系统。在调制信号中引入直流偏置信号,将经调制的数据向量划分成不同子序列,赋予各子序列对应的加权系数,依据光通信码间安全工作区域信号范围对光信号进行限幅,通过正信号的切顶信号求出补偿信号。对正信号与翻转负信号进行符号拼接、偏置信号添加等操作,将光信号以光功率的形式传输至光无线信道。将加性高斯白噪声信道作为信道模型,将负信号置零,进而抑制光通信码间的干扰。仿真实验结果表明,所提方法具有很好的抗干扰性能。     

具有丰富谐波负荷的无功补偿和谐波抑制

建立了一个公共连接点短路参数(电感)与无功补偿电容的L-C并联谐振模型.谐振的驱动信号是用户晶闸管变流器产生250、350、550、650、850 Hz乃至更高频的谐波.谐振对电网、用户晶闸管变流器以及无功补偿装置都有危害.提出了在补偿电容上串联适当的限流电感把固有谐振频率控制在低于130 Hz的办法,这样电能质量能得到改善、用户能进行有效的无功补偿、无功补偿装置能保证可靠运行.     

永磁同步电机磁通谐波抑制的补偿控制仿真

永磁同步电机的转子永磁体励磁磁场中含有的谐波分量,将增加定子绕组内磁链的谐波分量,增大电机的损耗,导致电机温度升高,同时产生转矩波动.根据内置式电机转子磁场的特点,建立电机模型,并在该模型基础上提出一种对磁场谐波抑制的补偿控制算法,通过降低谐波分量来减少定子铁损.同时对电机因磁场谐波引起的转矩波动进行补偿,从而减小振动和噪声.仿真结果表明该补偿控制算法使得磁链谐波分量明显降低,转矩波动减小.     

临时施工用电应考虑使用无功补偿

介绍了无功补偿的原理及补偿容量的计算,通过实例分析了大型临时用电单位也要进行无功补偿的必要性。