带干扰自适应滤波的互感式传感器测量电路

介绍了互感式传感器在位移测量中的基本原理.对存在的干扰进行了分析,提出了一种基于自适应滤波的测量电路方案.     

感应滤波四绕组变压器及其滤波补偿装置分析

为改善220kV变电站的电能质量,提出了一种基于感应滤波技术的四绕组变压器,相比传统三绕组变压器,其增加了一个具有零阻抗设计特征的附加滤波绕组.附加滤波绕组接配套的滤波补偿装置,此变压器能够高效抑制110kV和35kV负载侧的谐波,减小220kV侧的谐波电流.对比分析了几种较为常用无功补偿容量的分配方案,确定了采用配系数分配方法设计感应滤波四绕组变压器配套滤波补偿装置的优化方案,从而实现了滤波总电感最小的目的,保证了滤波补偿装置的经济性.利用PSCAD/EMTDC软件建立了感应滤波四绕组变压器及滤波补偿装置的仿真模型.仿真结果表明,本文提出方案的滤波效果远远优于传统的三绕组变压器的滤波方案,具有良好的工程应用前景.     

基于实测电力噪声分布的窄带电力噪声建模

基于实际测量电力噪声特性参数的统计分布,推导非高斯分布的窄带电力噪声模型,主要包括背景噪声和脉冲噪声.前者应用升余弦滚降滤波法建模,其功率服从正态分布;后者利用随机分布的特性参数:脉冲的宽度、间隔和包络所构建的脉冲函数来建模.宽度、间隔和包络随机量均服从分隔马氏链.然后应用实际测量数据和马尔克夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)分析法比较评估了此模型,数值分析结果显示,模型能够很好地逼近实际的电力噪声.     

多跳分集系统优化功率分配方案

针对协同通信中广泛使用的等功率分配(EPA)方案性能往往不是最优问题,采用理论推导和仿真的方法找出了最优功率分配方案.推导了在高信噪比条件下解码转发(DF)多跳分集网络的中断概率近似表达式和分集度,选取此表达式为代价函数,提出一种适合于DF多跳分集系统的近似最优功率分配方案.仿真结果验证了理论分析的正确性,在DF多跳分集系统中采取此近似最优功率分配方案(AOPA)要优于等功率分配(EPA)方案.与等功率分配(EPA)方案相比,此近似最优功率分配方案(AOPA)能更有效地提高系统的性能.     

基于传递函数的光谱数据处理方法研究

传递函数是评价一个系统性能的重要参数,是信息处理与分析的主要手段之一.本文首先使用理论模拟分析了使用传递函数方法处理光谱测量数据的可行性,然后通过对中值滤波和Db3小波滤波方法的比较,选取中值滤波对光谱数据去噪,在此基础上,将传递函数方法用于线阵CCD光谱仪实测数据处理并得到了实验验证.实验结果表明,本文给出的基于传递函数的光谱数据处理方法可行,经本方法处理后,可以进一步提高仪器的测量精度和分辨率,为CCD光谱仪的广泛应用提供了可能.     

一种大电流功率的测量方案

分析了常规测量大电流功率的困难,提出了一种大电流功率的测量方案、解决了霍尔功率计的定标问题,详细分析了测量准确度问题     

基于改进六位置法的一种 MEMS 加速度计标定补偿方案

微机电系统(micro electronic mechanical system,MEMS)加速度计在测量过程中受安装误差、刻度因子及零偏影响,为提高MEMS加速度计的测量精度,在六位置法标定的基础上,提出一种改进的MEMS加速度计标定补偿方案.利用小波滤波对MEMS加速度计的原始测量值进行滤波,运用六位置法对6个位置的原始数据进行标定得到补偿模型.通过实验验证,MEMS加速度计测量精度由标定前的1.2 m/s2提高到0.01 m/s2,由MEMS加速度计解算的横滚角和俯仰角精度由标定前的1°提高到0.166 4°.     

超级电容和微型手摇发电机在手持式数显轨道测量尺中的应用

为手持式数显铁路轨道测量尺设计并实现了一种以超级电容为供电电源和以微型手摇发电机为充电电源的设备供电方案.在对核心器件进行介绍的基础上.详细讲述了方案的主要技术细节和原理, 给出了原理图和原理样机照片.实际测试表明.以本方案为基础,采用功率为6W的微型手摇发电机为两个串联的100F/2.7V超级电容充电需时约5 min, 而其放电过程可使某型号数显轨道测量尺工作4h以上, 具有稳定可靠、使用寿命长和成本较低的优点.     

序分量滤过器的频率特性及滤序滤波结合算法

在电力系统数字保护中,用基波序分量来构成的保护方案已很多。本文分析了三种滤序算法的频率响特性,在此基础上提出了根据滤序频响特性设计数字滤波器的思想,并导出了三种滤波算法,可使滤序滤波算法在总体上计算量小、响应速度快、精度高。文中分析还表明,响应时间为1/3T和1/6T的滤序算法,在滤序滤波总体响应速度上可做到相近。     

使用串联有源滤波器降低直流电源纹波

将串联型有源滤波器用于降低直流电源纹波,以满足高精度大功率稳压直流电源的低纹波供电需求.分析已有直流电源中有源滤波方案的优缺点,在此基础上将有、无源滤波措施结合,提出一种新的串联混合型直流有源滤波器.无源器件滤除主要直流纹波成分,有源模块用于提高滤波效果.电路结构保证滤波器中有源模块不承受直流电压,不流过直流电流,易于实现.基于传递函数理论建立有源滤波器S域数学模型,并分析控制系统性能.将单环反馈控制和阻抗合成技术结合,这种复合控制策略能够有效提高有源滤波器的滤波效果,并通过仿真和试验结果验证提出方案的有效性.     

如何在Matlab中优化基本周期图法对随机信号进行的功率谱估计

对于一个随机信号,自相关函数往往最能完整地表征它的统计平均值.我们可以用功率谱密度(Power spectraldensity,PSD)来表征它的统计平均谱特性.此外功率谱估计在测量噪声频谱、最优化线性滤波等其他应用中也有着非常重要的作用,因此对功率谱估计如何进行优化显得更加重要.本文就如何在Matlab中优化基本周期图法对随机信号进行的功率谱估计进行了简单讨论.     

小波滤波器的构造及其在环境研究中的应用

在环境研究领域,连续观测的数据(时间序列)几乎全都是具有多尺度性质的测量信号.观测数据之所以具有多尺度性质,一方面是因为其自身存在多尺度性质,另一方面往往受到外界各种因素的影响,而这些影响因子又存在不同的时间和空间尺度.为了解析生态环境过程的动态变化及其规律性,往往对连续观测数据首先进行滤波去"噪"(如干扰、误差、错误等),保留真实、客观、主要的信号.为此,本文利用小波分析的方法构造了带通滤波器,并用其分析得出了水环境中连续观测数据的变化规律.小波分析是时间--频率分析领域近年来迅速发展的一种新技术,具有多时间尺度,多层次和多分辨的特性,已被广泛地应用在信号分析、信息分析和地球科学研究上.本文首先对常见的几种小波基的尺度函数和小波函数作了功率谱分析,发现dmey(discrete Meyer wavelet)小波的高通和低通较其他小波函数更近似理想滤波器;为此利用dmey小波设置了带通滤波器,并以NINO3指数为例,检验了此滤波器,研 .究表明此滤波器有着较好的带通滤波效果.进而,用此滤波器对太湖现场实测的水深和降水数据进行了滤波,分析发现太湖水深变化在周以上尺度主要受降水影响;此外,太湖水深变化还存在1 d和0.5 d的显著周期变化.     

基于DFT-FB改进的F-OFDM方案

通过对滤波OFDM(filtered-OFDM,F-OFDM)的研究,针对F-OFDM使用较长的子带滤波器降低带外泄漏(out-of-band emission,OOBE)而导致系统实现复杂度较高的问题,基于滤波器组(filter bank)的多相网络(poly phase network,PPN)实现降低复杂度和对每一个子载波进行独立的滤波降低OOBE的思想,提出了使用子载波滤波的滤波器组技术对F-OFDM的改进方案,实现对每个子载波的滤波处理.给出了改进方案的系统结构图并分析了系统原理,通过对改进方案系统的分析及带宽效率和系统实现复杂度的推理计算,得到改进方案可以达到与F-OFDM相同的带宽效率,且在相同的功率谱密度时,改进方案的实现复杂度比F-OFDM系统的低.仿真结果表明,相较于F-OFDM,改进方案不仅可以优化系统处理业务的灵活性,而且在AWGN(additive white Gaussian noise)信道和衰落信道下,在传输性能和抗信道衰落能力方面,也优于F-OFDM系统.     

基于串口技术的感应电机特性及参数测试系统

通过串行总线的系统通信,实现了感应电机各类物理量的测量.针对现行电机测试系统在功率因数低时,功率测量精度差的问题,提出了以ATT7022为核心的交流物理量采集方法,使有功功率的精度满足0.5 s,无功功率精度满足二级要求.上位机软件优化了感应电机试验流程,在短时间内完成各项参数及特性测试.采用中值和算术平均值滤波去除脉冲干扰和随机干扰.使用最小二乘法拟合出感应电机各种特性.通过各类试验测试结果的理论分析,验证了系统的可行性.研究成果可应用于中小型感应电机的出厂试验.     

径向速度测量在Kalman滤波中的应用

研究一种把径向速度测量引入Kalman滤波的新方法.在分析传感器噪声特性以及测量方程结构的基础上,提出优先处理位置测量数据,然后利用位置矢量的滤波值改进对径向速度测量方程的伪线性表述,从而得到一种序贯处理、伪线性结构的滤波算法.从理论上分析了该算法的稳定性.蒙特卡洛仿真说明该算法不仅克服了推广Kalman滤波(EKF)暂态性能差的缺陷,而且其稳态性能也略优于EKF.     

基于数模混合最优滤波技术的信号失真度测量方法的Simulink仿真

在阐述和分析了模拟数字混合最优滤波技术的原理的基础上,提出了基于模拟数字混合最优滤波技术的工频信号失真度测量的新方法,并利用MATLAB/Simulink仿真工具,对数模混合最优滤波工频失真度测量系统进行了仿真研究,给出了仿真结果。     

基于FAST馈源舱索系统结构频率的实时滤波方法

针对500 m口径球面射电望远镜(FAST)舱索系统具有柔性大、阻尼低及変结构的特点,提出了一种基于频率分析的实时低通数字滤波方法。首先,采用功率谱变换理论对测量数据进行分析在线获得舱索系统基频。其次根据在线获得的舱索系统基频设计了低通数字滤波器,对测量数据进行滤波处理。最后,通过在FAST 5 m模型实验,验证了结构基频计算的准确性和对测量数据滤波的有效性。     

微型逆变器并网系统对电力线信道阻抗特性的影响

电力线载波通信具有即插即用、成本低廉等优势,是微型逆变器并网系统的理想通信方案.设计了电力线阻抗测量电路,实地测量分析了总并网功率为500 W的微型逆变器并网系统并网前与并网后的电力线信道阻抗特性.结果表明:微型逆变器并网系统对本地电力线载波通信信道阻抗特性产生影响.总并网功率为500 W时,在30~180kHz频段内,与微型逆变器并网系统并网前相比,并网后电力线信道电阻值减小了2~10Ω左右,感抗值减小了2~5Ω左右,阻抗模值减小了5Ω左右.此研究可为微型逆变器并网系统中电力线载波通信的信道阻抗匹配设计提供参考.     

光伏电池最大功率点跟踪

为了快速稳定地跟踪到光伏电池最大功率点,提出基于固定电压法和导纳增量法相结合的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)方案.固定电压法用来迅速跟踪近似最大功率点,导纳增量法则用来进行精确跟踪,仿真结果表明此方案能快速地跟踪到光伏电池的最大功率点.在此基础上加入环境判断因子,提高了光伏电池在多云天气情况下最大功率点跟踪的稳定性.     

有功功率测量P-Sa滤波器算法的研究

针对电能表采样过程中非整周期采样造成的有功功率测量和电能计量误差,在传统滤波器功率测量算法基础上,首先提出了一种多项Sa函数自卷积窗函数（P-Sa窗）,分析了该窗的时频特性;然后基于该窗构造了P-Sa滤波器,仿真分析了非整周期采样下P-Sa滤波器的滤波效果;最后,基于工频正弦波形和IEC62052中的5种畸变波形测试信号,仿真分析了稳态和动态测试信号下不同有功功率测量算法对累计电能的误差。仿真结果表明,提出的P-Sa滤波器可以有效抑制纹波波动,提高了有功电能累计的准确性。