基于陷波滤波器的伺服系统机械谐振抑制

针对伺服系统机械谐振抑制问题,采用在伺服系统中级联一个陷波滤波器的方法对二质量系统的机械谐振进行抑制.首先,建立二质量系统的数学模型,并对机械谐振机理进行分析,阐述机械谐振产生的原因;然后,分析陷波滤波器的原理及其参数的选择对二质量系统的影响,根据分析结果设计陷波滤波器,确定陷波滤波器的宽度参数和深度参数,从而达到既能...     

一种基于开路枝节加载的新型双陷波超宽带滤波器

为了解决具有陷波特性的超宽带滤波器陷波深度不够和阻带抑制能力不强等问题,设计了一款结构紧凑的双陷波超宽带滤波器,将设计的新型多模谐振器与输入、输出馈线进行耦合完成超宽带滤波器的设计,在输入馈线端加载2个开路枝节,实现了具有双陷波特性的超宽带滤波器。该滤波器通带为2.42~10.98 GHz,带内插入损耗较小,分别在5.31 GHz和8.1 GHz处产生了2个陷波,有效阻断了无线局域网(wireless local area network,WLAN)和X波段卫星通信频段窄带信号对超宽带通信系统的干扰。该滤波器不仅结构简单,并且具有很好的带外抑制能力(-66.28 dB)和足够的陷波深度(-39.71~-35.12 dB),同时能够达到超宽带系统对滤波器插入损耗和回波损耗的要求。     

一款新型双陷波超宽带单极子天线设计

为了有效抑制现有的窄带通信系统对超宽带(Ultra-Wideband,UWB)系统的干扰,文章设计了一种新型双陷波平面超宽带天线。通过在铃形辐射单元上加载互补开口谐振环、在馈电线附件添加非对称U形半波长阻抗谐振器,使得天线在3.4~3.6GHz和5.1~5.9GHz频段内实现双陷波特性;研究了实现天线陷波的原理,并分析了天线陷波结构对陷波特性的影响。测试结果表明,该天线辐射方向图和增益特性良好,能够有效地抑制全球微波互联接入(WiMAX)和无线局域网系统(WLAN)的干扰。     

单质体非线性系统基于趋近律的谐振控制同步分析

基于单质体双激振源非线性振动机械的机电耦合动力学模型,构造了双激振电机的转速差、相位差状态空间方程,提出了双激振电机基于滑模趋近律的谐振控制同步策略.针对该类非线性振动机械的谐振同步特性——对外干扰的敏感性,引入卡尔曼滤波器,建立了双激振电机基于卡尔曼滤波器的滑模趋近律谐振同步控制方案.通过仿真实验数据分析,验证了文中建立的谐振同步控制策略对该类振动机械同步运动控制的有效性,可使双激振电机获得满意的谐振同步运动效果.     

天气雷达天线伺服控制系统研究

介绍了某天气雷达天线伺服控制系统的设计,提出了解决伺服带宽的方法:伺服系统环路设计中采用凹口滤波器技术、串联滞后补偿网络、加速度负反馈技术和复合控制技术来抑制伺服系统结构谐振频率进而提高伺服系统带宽;采用Bang-Bang控制技术加快系统快速性,较好的解决了伺服控制系统设计中系统快速性和系统稳定性的问题;实际应用表明,该天线伺服控制系统设计方案是合理的成功的。     

基于分数延迟的有限冲激响应型梳状滤波器

为实现采样率与陷波频率之间为非整数倍数关系下的线性相位梳状滤波器,提出了将高通纠漂滤波器与分数延迟滤波器相结合的设计方法,同时,采用多相滤波结构替代直接结构对基于分数延迟的有限冲激响应(FIR)型梳状滤波器进行实现,以降低其实现复杂度.通过这种方法得到的梳状滤波器在通带内具有线性相位,在陷波点上可基本保持高通滤波器的陷波特性.将该方法应用于有基线漂移、工频及其谐波干扰的心电信号的滤波处理,干扰得到消除.     

多通道测力仪动态信号反向滤波补偿方法

为了消除动态测力仪的结构动态特性对测试结果的干扰,采用反向滤波的方法对动态力测试信号进行修正。根据最小相位系统理论设计反向数字滤波器,由单输入单输出反向数字滤波器的设计原理,提出了多输入多输出反向数字滤波器的设计方法。根据测力系统激励力与测试值之间的频响函数矩阵,建立测力系统传递函数模型,并进行最小相位转化,将最小相位动态力传递函数模型反转,得到反向滤波器。实验结果表明:经过反向滤波处理的动态力测试值与实际动态力具有相同的幅值;运用零相位滤波方法,消除了测试信号与实际动态力之间的相位差;测试结果与动态力实际输入幅值误差小于6%。     

消除电网工频信号干扰的陷波电路设计

工频干扰存在于各种数据采集系统中,直接影响被测信号的测量精度.针对电网频率波动的实际情况,基于双T型阻容有源陷波电路,设计了可以滤除频带在49.5～50.5Hz之间工频干扰的陷波电路.详细地分析了所设计陷波电路的陷波深度与被测信号失真的关系,并给出了其幅相特性.提出的陷波电路信噪比可达60dB以上.通过仿真试验验证了设计的陷波电路具有较好的滤波效果.     

紧凑型多陷波超宽带滤波器的设计

针对传统带阻单元构成滤波器存在陷波深度不足和阻带抑制较差的问题,提出一种加载开路枝节的多陷波超宽带滤波器。基于开路枝节线和阶跃阻抗谐振器理论,通过在超宽带滤波器多模谐振器上引入一对折叠开路枝节线产生2个陷波频段,这种特殊枝节实现的陷波抑制能力更强;在超宽带结构下方耦合阶跃阻抗谐振器产生第3个陷波频段,陷波深度更好。最终实现超宽带带通滤波器的中心频率为6.6 GHz,陷波频段相对带宽约为134%。仿真与实测结果表明,该滤波器工作带宽为2.2~11.2 GHz,实现了2.8~4.4 GHz,6.2~6.8 GHz和8.8~9.8 GHz 3个频段的陷波特性,可有效滤除C波段和WLAN频段信号对超宽带通信系统的干扰。满足超宽带系统对陷波滤波器插入损耗和带外抑制的要求。     

基于U形槽和开口圆环的双陷波超宽带天线

文章设计了一种新颖的超宽带天线,天线结构简单、尺寸小并且具有双陷波特性。在接地板上刻蚀1个半圆形口径,该口径带有3个阶梯形缺口,以此激发一个新的谐振频率,从而拓展天线的阻抗带宽;在方形辐射贴片上加载开口圆环,同时在馈线上开U形槽,以获得双陷波特性。仿真和测试结果表明,该天线可以有效地抑制WiMax、C波段卫星通信和WLAN 3种窄带信号的干扰;对开口圆环的参数研究表明,开槽结构能更灵活地控制陷波中心频率;该天线在陷波频段外具有良好的增益和全向辐射特性,满足超宽带通信系统的应用。     

基于轴转矩补偿的永磁伺服系统机械谐振抑制

柔性传动装置会在交流永磁伺服系统中引发机械谐振,并降低系统的动态性能和控制精度,为此提出一种基于卡尔曼滤波器的轴转矩补偿谐振抑制方法.该方法通过卡尔曼滤波器获得柔性传动装置的轴转矩估计值,将其转化为电流信号并补偿到电流环给定,由此消除柔性传动对电机转速的影响,同时提高了系统的动态性能.最后通过仿真验证了该方法的有效性.     

基于自适应陷波器的干扰抑制研究

采用自适应陷波滤波器抑制通信系统中的干扰,从信号与干扰的频率差及干扰频率个数2个方面讨论了对滤波效果的影响,重点研究了信号与十扰频率非常临近的情况,在仅相差几赫兹时仍能保证20 dB的信噪改善比,验证了自适应陷波滤波器在不同情况下滤除干扰的优良性能.     

高精密伺服转台控制系统的设计

该文设计并研制了高精密伺服转台的控制系统。该控制系统采用圆光栅作为转台位移检测工具,采用了数字位置环和模拟电流环共同组成双闭环随动系统,其中位置控制器是带有速度前馈和加速度前馈的数字PID伺服滤波器。实验结果表明,该转台运行1.148h过程中位置伺服精度在±1″范围内,控制系统速度阶跃响应时间小于50ms;运动稳定,速度变化范围小于±10%,满足高精密伺服转台位置伺服的精度要求。     

新型三阶SIR高阻带抑制双通带滤波器

采用三阶信噪比(signal to interference ratio,SIR)干扰谐振器作为基本谐振单元,通过调整阻抗比控制主频和第一杂散频率的位置,设计了一种新型高阻带抑制双通带滤波器.滤波器第一通带由主谐振频率产生,第二通带由第一杂散频率产生.运用三角耦合结构作为该滤波器的拓扑结构,使得整体滤波器呈现出带外传输零点和阻带的高抑制度.使用交指型耦合结构实现输入/输出端的强耦合,得到较高的外部品质因数.该滤波器的两个通带中心频率分别为1.57 GHz(GPS)和2.5 GHz(4G),3 d B带宽分别为4.0%和2.4%.结果表明,测量结果和仿真结果基本吻合.     

双F结构的超宽带印刷椭圆槽陷波天线

为了从超宽带天线频带内去除无线局域网等窄带干扰,提出了一种在辐射单元内嵌双F型的崭新槽形结构印刷槽形陷波天线。采用在辐射单元上,增加1/4波长结构的方法来实现陷波特性。设计的双F槽结构顶端开口,不全在天线单元内部,用来对5.8GHz的无线局域网频谱进行陷波。天线的尺寸为24mm×29mm×1mm,是平面的,准全向的。由于这种陷波结构均是直角结构,容易调节陷波的频率。同时分析了陷波频率时电流和电磁场的分布,揭示了天线中电场和磁场处于双F槽上分区谐振的现象。     

双F结构的超宽带印刷椭圆槽陷波天线

为了从超宽带天线频带内去除无线局域网等窄带干扰,提出了一种在辐射单元内嵌双F型的崭新槽形结构印刷槽形陷波天线。采用在辐射单元上增加1/4波长结构的方法来实现陷波特性。设计的双F槽结构顶端开口,不全在天线单元内部,用来对5.8 GH z的无线局域网频谱进行陷波。天线的尺寸为24 mm×29 mm×1 mm,是平面的、准全向的。由于这种陷波结构均是直角结构,容易调节陷波的频率。同时分析了陷波频率时电流和电磁场的分布,揭示了天线中电场和磁场处于双F槽上分区谐振的现象。     

一种电液负载模拟器多余力的结构补偿方法

电液负载模拟器属于典型的被动式电液力伺服系统。为抑制和消除系统内固有的强多余力干扰,本文突破传统的从干扰补偿的角度消除多余力的方法,建立位置系统和加载系统耦合在一起的单输入双输出系统数学模型,分析研究被动式电液力伺服系统的力/位耦合机理并以结构解耦为出发点,提出一种采用复式结构伺服马达进行同步结构解耦的加载新原理,以此来消除系统中的多余力。仿真结果表明:此方法可以有效地消除小梯度加载时负载模拟器的多余力。     

自适应无限冲激响应陷波器抑制窄带干扰的误差补偿算法

考虑到直接序列扩频(DS-SS)系统中无限深度格型陷波器在去除窄带干扰的同时对扩频信号的损伤,在无限深度格型陷波器上添加一自适应横向滤波器,其输出作为对受损扩频信号的误差补偿.仿真结果证实,新设计的误差补偿滤波器改善了无限深度格型陷波器的性能,而系统计算复杂度只有少量增加.     

弹性弹体自动驾驶仪设计

本文简要分析了基于弹性弹体的自动驾驶仪结构,从频域和时域分析了弹体产生弹性模态对经典三回路自动驾驶仪响应品质的影响,设计了一种陷波滤波器消除弹性模态的影响。仿真结果表明,在存在弹性模态的情况下,自动驾驶仪响应将失稳,而陷波滤波器能够很好地消除弹性模态对自动驾驶仪的影响,保证系统的稳定性。     

一种基于CSRR结构的超宽带陷波天线设计

设计了一款基于互补金属开口谐振环(CSRR)的具有陷波特性的超宽带天线。所设计的天线采用渐变式馈线,实现了较宽的阻抗匹配,并且通过在辐射贴片上刻蚀2个圆形开口缝隙来实现双陷波特性。天线尺寸为35mm×30mm×1mm。利用电磁仿真软件HFSS 13.0进行了仿真分析,根据仿真结果优化了设计;加工实物进行了测试,结果与仿真具有良好的一致性。仿真和测试结果表明天线在2.7~15.6GHz的频段内电压驻波比(VSWR)小于2,在3.1~3.7 GHz、5.1~5.9 GHz具有陷波特性,分别有效抑制了WiMAX、WLAN信号对超宽带通信系统的干扰。研究表明,该天线在除陷波频段外的其余超宽带工作频段范围内,具有良好的辐射方向性和稳定的增益,且结构紧凑,易于共形,能较好地应用于超宽带通信系统中。