基于重复滑模观测器的直线电机系统干扰估计

采用常规滑模观测器(SMO)进行干扰估计时,对时变干扰无法实现无静差跟踪,并且估计信号存在抖振。针对一种重复运动直线电机系统,同时存在周期性和非周期性干扰,该文提出一种重复滑模观测器(R-SMO),能够有效克服常规SMO的不足。它将周期性干扰的动力学模型(即内模)引入到观测器中,能够渐近收敛于周期性干扰;而滑模切换项只需针对非周期性干扰进行设计,可以大幅度削减抖振。该文给出了R-SMO的渐近收敛性证明。实验结果表明:R-SMO能够有效地估计出直线电机系统的干扰,用于前馈补偿后提高了跟踪精度,并且在收敛精度和抑制抖振方面均优于常规SMO。该方法还可以扩展到多周期干扰系统和非重复运动领域。     

基于LabVIEW的振动加速度信号积分方法研究

在工程应用中,振动加速度信号因受噪音、趋势项误差等因素的干扰,其积分后的数据精度会受到严重影响,制约该类传感器的使用。为了克服该问题,本文分别介绍了修正后的时域积分法和频域积分法。且基于LabVIEW虚拟仪器平台,分别编写了两种算法的仿真程序,定量对比了两种算法积分精度。最终以旋转机械振动故障诊断实验台为对象,实时采集振动加速度信号并进行积分运算。结果表明,修正后的频域积分法结果与实际振动速度、位移信号更为接近。     

基于高频信号注入的永磁电机转子位置估计方法中的电压输入

运用高频信号注入法估计永磁同步电机转子位置要求给电机同时施加基本电压和高频电压. 本文讨论了通过采用PWM调节的逆变器同时注入这两种电压的可行性,并进行了仿真研究. 结果表明,只要选择合适的调制信号和载波比就能够实现电压的叠加输入. 同时,对逆变器的非线性行为所带来的影响也作了深入的探讨,证明其仅在电流流过零处对输出结果产生影响. 根据这一特点,提出了相对比较简单的补偿措施,仿真结果证明了这一措施的正确性.     

基于窄带信号DOA估计的宽带相干信号DOA估计方法研究

提出了一种用窄带信号的波达方向(DOA)估计方法与宽带聚焦的方法相结合来估计宽带相干信号的DOA的方法.先利用相干信号子空间法将带宽内各个频率点的信号子空间聚焦到参考频点下的同一信号子空间,然后利用窄带信号的波达方向估计方法对DOA进行估计.用了一种新的无需谱峰搜索并且不要对噪声方差进行估计的窄带SSESPRIT算法进行宽带波达方向的估计,为了比较又用了经典的需要进行谱峰搜索的窄带MUSIC算法进行宽带信号的一维及二维波达方向的估计,仿真实验结果验证了方法的有效性.     

直线电机

直线电机又叫“线型电机”或“线性马达”,近几年来发展很快。国外已制成了许多实用价值很高的装置,用于交通运输及传送装置方面,取得了很好的效果。国内也很早就重视直线电机的研究与应用,从发展趋势看,是一种最有前途的新型电机。直线电机的基本原理与旋转电机相似,但它可以将电能直接变为直线机械运动能,凡是需要直线运动的地方都可以应用。     

基于调制信号的非圆率估计方法

针对大部分调制信号具有非圆信号特征的事实,提出一种具体的非圆率估计方法。首先,利用非圆信号的定义式,在理论上分别对作为例子的线性调频信号和二进制相移键控信号进行了非圆率的推导;然后,在理想情况下,利用采样得到的信号,根据最大似然原理推导出非圆率;最后,在高斯白噪声情况下,利用希尔伯特空间的正交分解,重构扩展导向矢量矩阵,再根据最大似然谱估计,构造一个关于非圆率的函数,通过对其共轭求导,得到调制信号的非圆率。通过仿真实验可以看出,该方法能对多个恒定非圆率信号同时入射时的非圆率作出估计,验证了线性调频信号的非圆率随调制时长而变化的特性。     

基于车道线直线模型的道路曲率估计方法

在车道偏离预警、防止及车道保持等基于机器视觉的驾驶安全辅助系统中,为解决单一直线模型无法预估道路曲率,而曲线拟合方法计算量大等问题,应用车道线直线模型,提出了一种基于远端直线拟合的弯道曲率估计方法,其特征在于车道线仍使用全局直线描述,估计曲率时对远端候选点进行直线拟合.由于保证了较多的候选点数量且使用Hough变换检测直线,以及利用跟踪、滤波等方法,算法在保证车道线检测鲁棒性的同时,基于远端直线拟合方法实现了对弯道曲率的相对定量估计.采用装有全球定位系统(GPS)的实车试验进行验证,结果表明:所提方法在增加候选点数量以提高曲率估计精度的同时,保障了算法的实时性.     

低频光纤光栅加速度传感器

为了摆脱电磁干扰对磁电式传感器的影响,通过对光纤光栅加速度传感器力学模型分析,建立了加速度与波长变化间的数学模型,设计了低频光纤光栅加速度传感器.实验结果表明,光纤光栅加速度传感器幅频带宽为45 Hz,横向抗干扰能力为40dB,能够满足工业测量需要.     

基于电流过采样技术的直线电机振动抑制方法

为了抑制直线电机振动,可以在控制系统中使用电流过采样技术。该文针对过采样滤波的稳定性和实现高倍率过采样的方法进行了研究。Nyquist判据表明,使用平均值滤波处理过采样数据会对闭环系统稳定性产生一定的影响,有可能导致系统不稳定,由此推导了闭环系统使用平均值滤波的稳定性条件。开发了使用数字信号处理器(digital signal processor,DSP)中内置的直接存储访问(direct memory access,DMA)控制器实现较高的过采样倍率的方法。实际测试表明:系统过采样倍率可达24倍且满足稳定性条件,能够稳定运行。实验结果表明:使用该文开发的电流过采样技术后,直线电机振动得到显著抑制。     

基于语音信号的发音器官运动估计方法综述

基于语音信号的发音器官运动估计,是根据说话人语音推断发音器官运动过程的技术,在语言学、医学、影视动画学等领域有广阔应用前景.本文主要对基于单元选择模型和回归模型实现该技术的方法进行介绍.单元选择模型法部分阐述了码本库建设、语音单元切分、选择算法设计、拼接合成算法等方面的研究现状.回归模型法部分阐述了此类问题中隐马尔科夫模型、高斯混合模型、人工神经网络等回归算法的研究现状.最后,文章进行了总结和展望.     

光纤光栅加速度传感器的研究进展

基于光纤布拉格光栅(FBG)的加速度传感器近年来受到较大的关注,这种基于波长检测的传感器在诸多领域都有良好的应用前景。该文重点对各种不同结构设计的光纤光栅加速度传感器的技术和特点做了分析,对光纤光栅加速度传感器的未来作了展望。     

基于光栅信号控制干涉图数据采样方法研究

该文介绍了红外光谱仪的发展,给出常用He-Ne激光控制干涉图采样的方法,并提出了一种基于光栅信号控制采样的方法。在傅里叶变换红外光谱仪中,干涉仪是其核心部件。红外光谱图由干涉图进行傅里叶逆变换得到,必须对等距离光程差采样才能得到完整干涉图。光栅栅距与位移一一对应关系,不仅保证了等光程差采样,而且光栅副与干涉仪集成,便于红外光谱仪系统小型化。     

直线电机的应用领域

本文结合直线电机的优点及发展历程,重点介绍了直线电机在国内外的主要应用领域,以及取得的重要成果。     

基于模糊推理的免疫PID控制方法的直线电机速度控制

提出一种基于模糊推理的免疫PID控制器,以模糊推理方法构造免疫PID器中的非线性映射函数,使其具有很好的非线性控制性能.将免疫PID控制器进行直线电机速度控制仿真,仿真结果表明,较之传统PID控制方法,基于模糊推理的免疫PID控制方法响应速度更快,超调量更小,且具有更强的抗干扰性能.     

基于永磁直线电机引线键合系统的设计

在新型的引线键合系统中,针对引线键合过程运行在高速、高加速条件下和包含两种不同的运动状态,考虑到系统的柔性和变形,建立直线机构两种不同状态下的数学模型.根据引线键合工艺所能提供的条件,提出力、位转切控制的方法:在自由运动状态,实现了柔性结构下键合弧线的跟踪控制;在约束运动中,实现了精确的主动式键合力反馈控制.并讨论了这种控制策略的稳定性,实验结果证明了直线式机构和转切控制的策略适用于引线键合技术发展的要求.     

基于加速度传感器的微弱信号放大电路设计

在地质振动勘探中存在微弱信号难以检测的问题。为了解决这一技术难题,提出了以仪表放大器和低通滤波器为核心器件的微弱信号放大检测装置。先详细阐述了该检测装置的电路结构,进而根据微弱信号特征,提出选择电子器件的有效方法以及在设计电路时需要注意的事项。最后采用集成程控增益仪表放大器INA110来设计微弱信号检测前置放大电路,采用OPA1632设计抑制电路噪声,并对微弱低频信号进行了测试,得到了理想的效果。     

基于补偿饱和电感的开关磁阻电机位置估计方法

为了解决开关磁阻电机(SRM)的全周期电感交点因磁路饱和而产生偏移的问题,该文提出了一种基于补偿饱和电感的SRM无位置传感器控制方法。首先,通过脉冲注入获取SRM的全周期电感;其次,离线测量在不同负载工况下的相电感交点偏移角度,并且采用余弦和函数来拟合负载转矩与偏移角度的关系;最后,实时检测当前负载转矩值,进而计算出需要补偿的偏移角度。当电机进入电感饱和工作状态后,通过拟合补偿相电感位置交点的方法来提高转子位置角的估算精度。采用1台四相8/6极SRM为样机进行仿真和实验分析。该文方法没有新增加硬件,1个电角度周期内仍然可以更新8次转子位置角信息,消除了累计误差。     

基于加速度信号几何特征的动作识别

根据人行为动作的特点,提出了一种基于加速度信号几何特征的层次识别算法以识别多种人的行为,例如:步行、下楼、上楼、跑步等.所分析的数据由绑在人体胯部的加速度传感器在实际环境中采集.该算法利用加速度信号的几何特征(周期,波峰值,波谷值)和信号的物理意义(如各方向的能量分布),所选取的特征对个人依赖较小.识别的过程采用了分层识别算法.该算法识别速度快,准确率高,在实际应用中取得了较好的效果.大量的实验表明,该算法对动作的识别正确率在80%以上.     

基于Smith预估器的直线电机控制系统

介绍一种内燃机活塞外圆焦仿形车床使用的基于Smith预估器的直线电机控制系统，对其原理进行了介绍，并针对具有实时响应的Smith预估器进行了分析。为保证系统具有稳定、高频响应的性能，列出了该系统与不同的直线电机联接时，位置与速度反馈参数匹配的调节方法。     

给予窄带信号DOA估计的宽带相干信号DOA估计方法研究

提出了一种用窄带信号的波达方向（DOA）估计方法与宽带聚焦的方法相结合来估计宽带相干信号的DOA的方法.先利用相干信号子空间法将带宽内各个频率点的信号子空间聚焦到参考频点下的同一信号子空间,然后利用窄带信号的波达方向估计方法对DOA进行估计.用了一种新的无需谱峰搜索并且不要对噪声方差进行估计的窄带SSESPRIT算法进行宽带波达方向的估计,为了比较又用了经典的需要进行谱峰搜索的窄带MUSIC算法进行宽带信号的一维及二维波达方向的估计,仿真实验结果验证了方法的有效性.