基于零阶保持器的非均匀采样信号恢复方法

在模/数转换过程中由于环境等因素会造成信号采样的非均匀性。非均匀采样信号使得数字控制系统数/模转换过程出现误差,提出了将非均匀采样信号通过零阶保持器进行恢复的信号重构算法,分析并证明了重构信号的频谱保持了原连续信号的谱特征。利用PSPICE仿真软件对非均匀采样信号及通过零阶保持器的连续输出信号进行了仿真验证,实验结果验证了本文提出方法的正确性。     

非线性系统的自适应输出反馈优化跟踪控制

针对只有输出信号可测且不可测状态与未知非线性函数相关,同时还受到外部扰动的非线性系统,提出了一种自适应神经网络动态面优化控制方法,旨在解决该类非线性系统的输出反馈跟踪问题。首先,构建了基于径向基函数神经网络的状态观测器,保证其观测误差可渐进收敛至0;其次,利用动态面技术设计了自适应输出反馈控制律;最后,利用最速下降法选取了最优控制参数,优化了控制输入和跟踪性能,减轻了控制参数整定的工作量。该方法能够保证闭环系统所有信号半全局一致有界,而且通过引入性能函数和跟踪误差转换,保证系统输出具有指定的跟踪性能,改善了控制系统的过渡性质。仿真结果表明:设计的状态观测器较准确地实现了对系统信号的估计,跟踪误差信号幅值始终不超过0.02,控制参数优化后的输入信号幅值明显减小,验证了该控制方法的有效性。     

微机系统数据采集接口实验研究

介绍了基于微机系统的数据采集实验卡的结构和软硬件设计.该数据采集卡基于ISA总线设计,具有中断和查询两种采样工作模式,能完成多通道模拟信号输入采样和数模转换输出实验,程序对可编程计数器控制,能完成不同采样速率的实验.学生通过该实验可加深对系统总线、模/数、数/模转换、可编程计数器等硬件的理解和运用,增强编写底层驱动程序的能力.     

基于非理想信道状态信息的最小化均方误差非线性收发机设计

在多输入多输出系统中,当收发端已知非理想信道状态信息时,提出了一种基于最小化均方误差准则的非线性收发机设计方法,其结构基于汤姆林森-哈拉希玛预编码(THP).首先研究了收发信号的均方误差表达式,并将其转换为预编码矩阵的函数;然后,通过最优化及矩阵论方法最小化均方误差的下界,求解最优预编码矩阵以及下界的闭式解,进而获得整个非线性收发机矩阵.仿真结果表明,该方法性能优于现有的线性收发机设计和经典的THP收发机设计.     

一种基于STM32的高温离心沉降分离机控制系统设计

针对离心沉降分离的工作原理以及高温离心沉降分离机的主体结构,基于STM32芯片的主控制系统软件设计平台,设计开发了转鼓加热和温度采集,轴承润滑系统的油压和油温监控、以及离心机运行时机身的振动烈度信号检测等功能控制模块,并探讨了基于RS-485通讯电路的Modbus通信协议(RTU模式)、变频器驱动电机无级变频调速的程序、可编程触摸屏显示界面程序以及其显示数据更新和触摸按键处理的程序、高速光隔离信号转换模块的A/D采样转换程序的设计方法.分析了设备运行时转速和振动烈度检测产生误差的原因,并给出了修正方法.试运行结果表明,高温离心沉降分离机控制系统的各项功能指标都基本达到了设计要求.     

承载平台自动平衡调整系统设计与实现

为了对承载平台倾角进行自动调节,设计了一种承载平台自动平衡调节系统。该系统由Freescale xs128单片机、键盘、液晶显示屏、步进电机、角度传感器等几部分组成。系统基于单片机对HQ7260角度传感器采集到的角度信息进行A/D转换,并将之与键盘输入的目标角度进行比较,输出控制信号驱动对应的步进电机以调整平台倾角,而倾角信息通过5110液晶显示屏实时显示。经系统测试表明,该系统实现了承载平台自动平衡调节功能,且操作简便,性能良好。     

基于McASP的8通道音频采集系统设计

为了实现多通道音频采集系统各通道音频输入和输出,同时保证音频质量,提出一种基于TMS320C6727多通道音频串行口(McASP)的8通道音频采集系统的设计方案.选取PCM4204和PCM4104作为模/数、数/模转换芯片,给出系统硬件接口电路设计、McASP接口及相关硬件的配置和软件关键代码.通过AIM6727开发平台进行系统测试,并利用MATLAB工具软件和PC机声卡采集、显示输出波形图.结果表明,该系统可同时采集8路音频信号,没有任何失真和延迟.     

基于在线学习误差反传算法的仿真伺服系统设计

针对无人机(UAV)仿真伺服系统的驱动模型,提出了一种将误差反传算法用于UAV仿真伺服系统在线学习设计的新方案.在该算法中采用了BP神经网络的基本思想,设计了两输入、单隐层、两输出在线学习策略,输入层分别为给定指令信号和反馈数字解算后的位置信号;隐含层单元数为12个;输出层设为2个输出单元,即经在线学习误差反传算法学习训练后的数字位置和速度,其中位置控制器采用自调节比例-积分-微分(PID)控制,速度通过数字/模拟(D/A)转换后传送到速度控制器,设定精度误差指标为0.05,训练样本数为30.用研制的UAV仿真伺服系统对UAV光纤陀螺传感器进行含实物半物理实时仿真实验,结果表明,该在线学习误差反传算法控制方案的UAV仿真伺服系统具有收敛性好、动态响应快、鲁棒性强的特点.     

基于FPGA的高速串行AD转换器控制设计与实验研究

在对靶场光电仪器进行外场数据分析时,需要对仪器接收到的多种数据信号进行采集,为提高采集过程中数字控制系统A/D转换效率,并简化数据采集系统硬件,设计了基于FPGA控制AD7890芯片A/D转换和转换数据串行输出方案。介绍了串行多通道A/D转换器AD7890的工作原理,给出了在Xilinx公司的ISE 10.1软件开发平台下程序设计和仿真图,并进行了基于FPGA器件Virtex-4处理器硬件开发平台下的实验。实验表明,FPGA的控制是成功的,AD7890输出的二进制值010000000000和001001100111与加入到输入端的模拟电压5V和3V完全一致,充分发挥了12位AD7890的高精度特点。     

基于自动频率跟踪的虚拟数字锁相放大器

为避免传统设计中待测信号与参考信号之间的道间干扰,以及信号传输过程中引入的噪声,设计了一种基于LabVIEW开发平台的虚拟数字锁相放大器（DLIA：Digital Lock-In Amplifer）。通过引入自动频率跟踪模块,大大降低了待测信号与参考信号频率的失配程度。同时,在经典的正交相敏检波算法基础上,通过对输出信号进行优化处理,得到了良好的输出波形。实验结果显示,待测信号的信噪比R_SNR可小于-20 dB,可检测的最小幅值达10 μV,自动频率跟踪模块的锁频误差小于0.02%,信号幅值的测量误差小于0.05%。该设计的自动频率跟踪能力的虚拟DLIA具有良好的测量稳定性。     

多通道并联无线岸电系统扰动抑制技术研究

输入输出均并联型多通道无线岸电系统可通过模块化叠加实现舰船岸电大功率传输，解决单通道功率受限问题. 但在模块生产、安装及运行过程中难免产生参数差异和扰动，进而将引起岸电输出电压不稳定，影响无线岸电系统可靠运行. 为此，首先给出多通道并联无线岸电系统电路拓扑，建立了以逆变器移相角为输入、目标负载功率为输出的多通道并联无线岸电系统模型，采用能量?相角的方法降低系统阶数，建立系统小信号模型，基于Trapezoidal阶梯双线性逼近法设计了系统控制器，分别研究通道耦合器参数差异、系统直流输入电压扰动、负载扰动三种工况，通过Matlab仿真和实验验证了参数差异及参数扰动下控制器效果，结果表明控制器在三种扰动工况下均有较好的控制效果，保证了多通道岸电系统的稳定运行，该技术对大功率无线岸电系统的设计与应用提供了技术支撑.      

基于关联数据挖掘的继电保护定值风险评估方法研究

继电保护是确保电网安全运行的关键,为降低继电保护运行风险,现提出一种基于关联数据挖掘的继电保护定值风险评估方法。通过分析常见连锁故障类型及影响因素,采用数据挖掘求得电力系统故障关联度,计算挖掘数据间关联信息熵。利用关联信息熵系数挖掘电力系统内历史相关数据,深度分析每日数据波动特征,明确系统负荷孤立、电源孤立和电网解列情况发生的风险概率,以及功率损失及风险程度,建立继电保护定值风险评估模型,完成继电保护系统的综合风险评估。实验结果表明：所提方法能够有效评估出继电保护系统的风险概率和风险程度,算法收敛速度快,且风险评估的相对均方根误差、平均绝对误差低于2%,均方根误差低于20 kW,说明该方法有利于电力系统继电保护定值风险控制。     

舰船综合电力系统智能保护方法及其实现

基于BP神经网络,提出了一种通过神经网络判断决策结果来控制舰船综合电力系统断路器通断、实现系统故障保护的智能保护方法．基于该保护方法,完成了智能保护装置的软硬件设计,并结合Hypersim实时闭环测试平台对智能保护装置进行了测试,结果表明：智能保护装置能准确、快速发出信号来控制目标电力系统断路器通断,该智能保护方法能够满足保护的快速性和选择性要求．     

基于概率神经网络的高压断路器故障诊断模型

针对高压断路器在线监测与故障诊断问题,提出了一种基于概率神经网络的高压断路器故障诊断模型.该模型利用Parzen窗函数和Bayes分类规则建立了前向型自监督神经网络,在分析分（合）闸线圈信号的基础上提出了高压断路器故障模型.仿真结果表明,该模型对断路器的故障模式识别过程具有训练速度快、输出误差小和收敛性好等特点.     

用于轨道交通车载电源性能自动化评测系统

为解决轨道车辆车载辅助电源通用检测设备缺乏的问题,设计搭建了一种新型的轨道交通车载电源性能 指标评测的自动化集成测试平台。该平台以上位机软件作为主控制器,综合运用计算机控制、变频调压、传感 器测量、网络通讯等技术,模拟动车实际工作环境,对已有硬件设备进行整合和集成,将之搭建构成统一的硬 件测试平台。并在此硬件平台的基础上设计开发软件测控系统,提升实验室对车载电源寿命及可靠性检测的 工程研究能力,为动车组对相应产品的高级检修提供测试数据作为检修依据,节省了检测资源,提高了检测 效率。     

继电保护点检系统研究与应用

随着设备技术管理精细化水平的不断提高,需要构建基于继电保护设备数据的综合分析平台,该文介绍了一套继电保护点检系统,能为设备的造型、校验、检修、技术改造等提供客观、可信的运行依据和辅助决策依据.     

信息和能量同传全双工中继信道的物理层安全方案

给出一种信息和能量同传中继无线信道中的物理层抗窃听安全传输方案。中继工作于全双工模式,采用放大转发方式转发信号,同时采用信息和能量同传模式从所接收到的射频信号中收集能量,并用于信号的转发。目的节点也为全双工节点,在接收信息的同时发送人工噪声去干扰窃听节点的接收。以最大化系统的保密速率为目标,对中继采用功率分裂方式和时间切换方式时的功率分裂因子、能量收集时间比例因子和信号与人工噪声功率分配因子进行优化。由于无法得到关于最优参数的表达式,因此,采用二维搜索方法来对优化问题进行求解。仿真结果表明,功率分裂因子、能量收集时间比例因子、信号与人工噪声功率分配因子的优化和目的端的协作干扰能显著提高系统的性能。     

电力线双向中继通信中基于估计转发和门限近似的PLNC算法

编码协作技术可提高电力线远距离通信的性能。为了满足非对称电力线双向中继系统的要求,论文针对中继脉冲噪声,提出了一种基于中继概率密度函数的估计转发和门限近似的物理层网络编码算法。首先分析了中继信号的概率密度分布,推导了中继编码信号的均值和方差公式;接着分析了不同信道参数下中继概率密度函数的平层特性,利用门限法对多维信号进行了简化近似。最后针对提出的算法进行了算法仿真,仿真结果验证了所提算法的有效性和可靠性,并存在最优化的功率分配因子。     

船舶氢储电力推进系统燃料电池功率变换器设计

为解决氢燃料电池输出特性软,输出电压低,动态响应慢等问题,采用移相全桥直流变换器作为前级功率变换器,构建变换器的状态空间模型,确定电流型变换器主电路参数和关键控制参数设计准则,完成氢燃料电池功率变换器的设计,搭建船舶氢储电力推进系统的仿真平台。仿真结果表明,该功率变换器实现了升压和稳压的功能,使氢燃料电池工作在最佳工作点。     

考虑隐性故障时电网二级连锁过载的风险水平分析方法研究

针对电网的二级连锁过载现象,并结合继电保护隐性故障,提出了一种风险水平研究方法:首先结合直流潮流法定义了二级连锁过载模式下的风险指标,然后从初始故障和剩余系统受扰支路的不同角度给出了3种进行风险水平统计的模型,进一步结合IEEE39节点系统,通过模拟计算对风险的统计结果及隐性故障中的参数对风险统计的影响进行了分析。所提出的方法可为分析具有不确定因素的电网连锁过载现象提供一定的借鉴。