虚拟仪器系统中的误差分析和修正

介绍了虚拟仪器系统信号传递过程中引进的各类误差,包括传感器误差、调理电路误差、信号采集及接口误差和虚拟仪器进行数据处理时产生的误差等.通过分析这些误差对不同的虚拟测试分析仪系统的影响程度来确定各系统中的主要误差源.还研究了虚拟仪器系统误差补偿和修正方法,即利用软件来修正和补偿系统误差,特别是非线性误差,并应用于虚拟式噪声分析仪的误差修正,获得了高精度的测量结果.     

虚拟测试仪器的误差描述与修正

虚拟测试仪器在测试过程中不可避免地会产生误差,影响测试结果的精度.作者描述了虚拟测试系统的误差构成、误差传递及误差合成的方法,并对虚拟测试仪器的误差传递及合成进行研究,得出了虚拟测试仪器的误差评价体系和误差处理方法,在误差分析的基础上对误差进行修正.     

天线时域平面近场测试的信号源误差修正

提出了天线时域平面近场测试中信号源稳定度误差的修正方法.建立了误差修正所需的参考信道,分析了信号源误差所包含的误差项,根据时域近场测试对采样信号进行近场重建和近远场变换的两种方式,分别给出时域-频域结合修正和纯时域修正的两种修正方法,针对信号源误差包含的误差项对采样信号进行修正.实测结果证明修正后得到的频域方向图和时远场波形与参考结果都比较吻合,证明了两种修正方法的正确性.      

电阻分压器电场计算及其结构参数的确定

研究一种电磁式电压互感器的替代装置——电阻分压器,并对其电场进行分析计算以确定其结构参数。本文中利用简单谐变场的有限元方法,计算了几种方案的电阻分压器电场,得到了场中各点复数形式的电位分布,通过比较其幅值误差、相角误差和最大场强值。优化出最佳方案,并分析了该方案幅值误差的频率特性。最后从电路的角度验证了设计计算的正确性。     

基于调频脉冲扫频的导弹舵机频率特性测试方法

为了实现导弹舵机的高效和高精度频率特性测试,提出了一种基于线性调频脉冲(chirp信号)扫频的新型频率特性测试方法. 分析了调频脉冲扫频信号的特点,设计了以该信号为激励信号的频率特性测试过程,解决了激励信号产生和数据采集处理等关键问题,并与常规的频率特性测试方法进行了比较试验研究. 试验结果表明,调频脉冲扫频法具有与正弦逐点扫描法相同的测试精度和重复性,适合导弹舵机频率特性的快速测试.     

数模混和电路故障诊断测试技术研究

分析了数模混合电路故障诊断测试系统组成结构和各模块主要功能,对整个系统的实现情况进行了分析与论证.找出了对于数模混合的电路故障诊断测试过程中实现难点,重点对模拟信号的预判别和信号的误差修正补偿技术进行了深入的研究.提出了对模拟信号的有效的采集方法和可行分析手段,对信号误差分析了其产生原因,并给出了解决方案.     

船舶缩比模型轴频电场的传播特征

为研究船舶轴频电场的传播特征,采用信号测量系统,测量和分析了船舶缩比模型轴频电场信号.轴频电场沿船方向传播的测试结果表明,轴频电场的空间分布具有区域性:当测量点从螺旋桨附近移至船尾时,x分量轴频电场信号由较弱逐渐增强至最大幅值,y分量和z分量轴频电场幅值则急剧降低.测量点由船体向外移动时,x分量轴频电场幅值迅速衰减;测量点移至船长倍数的0.33处时,衰减变得缓慢;测量点继续移至船长倍数的1.65处时,轴频电场特征信号不明显.     

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%。     

电液伺服阀频率特性测试系统误差分析

电液伺服阀频率特性测试系统因引入动态流量计活塞位置反馈环节而存在测试原理误差，采用计算机仿真可以定量分析该误差的大小及其变化规律。结合伺服阀频率特性测试系统实例，利用Matlab中的Simulink进行测试误差的仿真分析，研究结果表明，根据被测伺服阀频宽的范围调整好反馈增益的大小及反馈通道上惯性环节的时间常数，可获得满意的伺服阀频宽测试精度。     

数控机床进给系统装配误差建模及特征分析

摘要：
通过建立几何模型,分析了数控机床进给系统运动过程中由装配引起的误差特征,提出了表示其误差特征的综合表达式,将装配误差分为周期性分量和累积性分量.通过仿真分析,研究了装配误差在数控机床内置传感器中的信号特征,以及对进给系统运动精度的影响规律.结果表明：装配误差的周期性分量不影响进给系统的定位精度,但会导致进给系统在运动过程中产生周期性波动,且在频率调制的条件下其周期性波动幅值将增加;装配误差的累积性分量影响进给系统的定位精度,当与运动方向发生交叉时将产生累积方向的变化.同时,对某数控机床内置传感器的信号特征进行分析,并基于分析结果进行装配调整,从而降低了由装配引起的运动误差,提高了被测数控机床进给系统的精度.
     

微机械振动陀螺闭环自激驱动理论分析及验证

根据微机械振动陀螺驱动控制的要求,对基于自动增益控制的自激驱动陀螺系统进行了理论分析,在系统存在相位不平衡时,利用近似平均法得到了结构的起振条件及稳态幅度表达式。理论分析和实验测试表明：参考电压须大于某一临界值结构才能起振,较大的参考电压能达到大的稳态振幅,提高信噪比;系统相位偏差将导致系统谐振频率偏离固有谐振点,同时引起稳态振幅变小;改变滤波器时间常数能改变起振时间。陀螺闭环自激系统测试得到谐振频率10 min内稳定度达到±8 ppm,振动幅度1 h内最大漂移0.1%。     

核磁共振地下水探测系统信号源的研制

为模拟产生MRS(Magnetic Resonance Sounding)信号研制JLMRS地下水探测系统,设计了核磁共振信号源,模拟MRS信号,方便JLMRS地下水探测系统室内测试.针对实际MRS信号幅度小,频率分辨率高等特点,信号源硬件采用DDS(Direct Digital Synthesizer)技术,CPLD...     

基于零相差PID控制器的深度模拟器仿真

以海洋深度模拟器液压系统为研究对象,结合液压伺服控制理论,分析了系统结构,建立了其数学模型．为满足海洋深度模拟器具有动态响应快、跟踪精度高等要求,设计了零相差PID控制器,PID控制器用于提高系统的快速响应性,零相差跟踪控制器用于减小系统在高频响时的相位差,提高系统的控制性能．基于Matlab仿真环境,分析了海洋深度模拟器的频率响应特性,并采用不同频率的指令信号对系统进行了仿真分析．结果表明：零相差跟踪控制器可有效减小系统的响应误差,提高系统在高频响时的动态跟踪精度．     

准同期参数测量算法研究

在发电机并网过程中,对信号的频率、相位、幅值等参数要进行快速、准确的测量,传统的测量方法参数误差比较大.本文提出利用窗函数及频谱校正的DFT算法来对信号进行参数测量,仿真结果表明,该算法不需要对电压信号进行整周期采样,可以对频率在较大范围内变化的信号进行准确测量,从而较好的解决了由于并列双方电压的频率不断变化而引起的测量误差大的问题.     

Analysis and correction for systematic error of ionospheric monostatic system

In the ionospheric monostatic system the echo is affected by systematic error. A real-time method using the special characters of direct wave existing in monostatic radar to correct systematic error is advanced. In the condition of large-amplitude direct wave, time delay of maximum amplitude of echo is considered as system time delay; in the condition of small-amplitude direct wave, the mathematical model of time delay error is built to approach after direct wave test. And a method using large-amplitude direct wave to correct phase distortion is advanced. It achieves good effect using this method in practice, which can improve the quality of sound result obviously. Biography: WANG Feng (1982–), male, Ph. D. candidate, research direction: radar signal processing and radar software system design.     

基于存储扫描方式的任意波形信号发生器卡的设计

设计一种基于PC总线的任意波形信号发生器板卡.该板卡采用大容量存储器,自动扫描电路,16 bit高精度D/A转换实现了在不占用CPU资源的情况下输出任意波形.通过对输出波形的理论误差分析,得到了采样点数、扫描频率对波形输出精度影响的规律,并进行了试验,试验结果表明,该信号发生器板卡可以精确地产生任意波形,输出信号的频带宽度为10-5 Hz～200 kHz,输出信号幅值精度2 mV,在200采样点时频率准确度为99.51%.该卡可以应用在虚拟仪器领域.     

应用于有源巴伦的新型幅度相位间接纠正技术

针对毫米波频段下有源巴伦输出端口间存在的幅度和相位失配问题,提出了一种新型幅度相位间接纠正技术.该技术利用共射共基结构将输入的幅度与相位误差进行平均分配和重组,同时将输入信号间的未知变量误差转化为内部纠正电路中的固有误差,从而实现对原误差的限制和间接纠正,继而产生一对新的理想差分输出信号.构建数学模型进行分析与推导,证实了该技术在理想情况下的可行性,并通过电路仿真对理论进行验证.仿真结果表明,该纠正电路3 dB带宽为96～113 GHz,峰值增益为12.7 dB.在105 GHz频率下,对于幅度误差为0～10 dB,相位误差在10°～110°范围内变化的所有输入信号,输出信号间幅度误差均小于0.3 dB,相位误差均小于5.3°,电路总功耗为54 mW.     

基于InSAR点目标的测高误差仿真与分析

测高精度是InSAR系统设计中的一个重要指标,而相位误差是影响测高精度的一大因素.分析推导出了SAR系统幅相误差、调频率误差等在目标处引入的相位误差.为了定量仿真误差对测高精度的影响,提出了利用InSAR点目标提取干涉相位,从而得到目标高程,相位误差和测高误差的方法,避免了分布目标仿真中不利于定量分析的缺点.最后,仿真了不同误差对测高精度的影响,实验结果符合理论分析的结果,为系统设计提供了一定依据.     

振动控制技术的研究

研究了一种新型的作动器,主要用来解决由发动机所引起的船舶甲板的振动问题.通过机械机构及控制系统来实现激振频率及振幅的在线跟踪调节,控制系统可自动识别相角差及振动幅值并自动进行调节.模糊控制器可显著地减小船舶的振动,作动器与激振器相角差控制方面首次提出了优化模糊控制算法,与传统模糊控制算法比较,模糊控制规则可根据实际测试结果进行确定,然后由程序进行分段线性优化,提高了相位角差调整的精度,理论分析和仿真结果表明,当系统模型参数发生变化时,该作动器具有良好的特性,对于抵消来自振源的振动具有良好效果.     

软件实现同步采样的频域误差分析

分析了同步误差产生的原因,导出同步误差引起信号频域分析误差的计算模型,并以标准正弦波信号、含有谐波干扰的信号(电力系统中的实际电流、电压信号)为例,在频域中对软件实现同步采样的误差进行仿真计算与分析.结果表明,由于采样测量中存在同步误差,使信号频率发生偏移,信号幅值减小,信号泄漏增加,降低了微弱信号的分辨率.