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。     

基于GPS的FAST望远镜馈源平台自动测量控制系统

500m直径大射电望远镜(简称FAST望远镜)的跟踪观测是由馈源的空间运动来实现,因此馈源在搜索运动过程中要保持很高的稳定性。就馈源平台自动控制系统对位置和姿态测量精度要求进行分析,提出了采用实时动态技术和全球定位系统(GPS)姿态测量技术进行馈源平台的实时监控,以实现整个FAST望远镜对宇宙射电源的自动化跟踪。介绍了GPS时实动态姿态测量原理和FAST监测系统的构成,以及姿态测量的数学模型和解算方法。该方法在50mFAST馈源模型上试验得到馈源平台中心点位精度为5.65mm、姿态精度0.345°可以满足FAST望远镜一次支撑的精度要求。     

FAST二次精调实验平台的伺服系统设计

基于Stewart平台的馈源接收机位姿主动减振定位机构的控制,是500m口径球面射电天文望远镜（FAST）项目实现的关键。以大射电望远镜馈源二次精调平台为基础,研究将Stewart平台机构作为精调平台实现对大幅度的多自由度的减震控制。提出了基于Stewart机构的控制方案,利用PMAC卡实现机构的多轴控制,控制环节采用底层开发的开放伺服PID控制策略,加上最小二乘预测提高精度,实验证明该方案满足FAST需要的减震精度要求,该实验结果将为FAST原型设计提供可执行性的依据。     

FAST台址环境对GPS-RTK测量精度的影响及应对措施

FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,500 m口径球反射面射电望远镜）是我国正在贵州建设的重大科学项目,建成后将成为世界上最大的单口径射电望远镜.其中FAST馈源一次支撑测量精度要求17 mm,将采用GPS-RTK与全站仪两种测量方式,本文主要通过实测数据分析FAST台址洼地环境对GPS-RTK测量精度造成的影响,并根据FAST台址地形图和馈源舱的运行轨迹制定相应的解决方案.     

FAST工程馈源舱Stewart平台的机构精度标定

FAST工程采用柔索悬吊方案,利用六根支撑索拖动30t重的馈源舱在百米尺度空间内运动,并将馈源瞬时定位于毫米级精度位置。因此,馈源舱的主要执行机构-Stewart平台必须克服制造误差、刚度变形、测量误差以及外界扰动耦合的影响,实现馈源的定位精度要求。本文分析了Stewart平台的结构、机构、工作原理及误差来源,针对前期的精度标定提出了测量及误差补偿方案,研究内容对于FAST工程大科学目标的顺利实现具有重要的指导意义。     

大射电望远镜FAST馈源支撑两级调整机构联调机理分析

从运动学的角度分析了大射电望远镜FAST馈源支撑系统两级调整机构的联调机理,并运用空间矢量工具推导了运动学控制的数学模型.此外,还给出了精调控制方案、Stewart精调机构的控制策略、硬件结构和软件流程,并对总体控制系统做了说明.联调机理分析对实现FAST馈源支撑系统联调方面做了一次有益的探索,有助于FAST研究工作的进展.     

基于扫频原理的自适应滤波电路设计

设计了一种自适应滤波电路,该电路主要由中心频率可调带通滤波器组成。论文详细给出了基于数字信号控制器(DSC)、开关电容滤波器的实现方案。实验结果表明,该电路在200⁸00Hz的频带内具有良好的动态带通滤波功能,并在扫频型输电线路参数测量中得到了应用。     

Stewart平台机构的减振控制插补策略

为满足大射电望远镜FAST(five-hundred-meteraperturesphericaltelescope)馈源指向跟踪系统的减振控制要求,在通用Stewart平台机构上,利用速度差分预测控制算法获得了控制轨迹;研究了操作空间和关节空间的插补实现,推导了具体公式;根据关节空间插补计算简单以及易于控制动态特性的特点,提出了减振控制中在关节空间插补的策略;进一步结合运动学正逆解,给出了关节空间插补精度的分析流程。仿真计算及实验结果表明,关节空间插补能够满足FAST的控制要求。     

新型混合有源滤波器建模及其特性研究

为提高有源滤波器的滤波性能,减少日趋严重的谐波问题,提出了一种新的滤波系统结构。该文详细分析了工作原理,用数学建模的方法,建立了该滤波系统的控制模型方程,分析了在基于负载谐波电流控制逆变器输出电压的控制策略下,负载谐波电流的波动、电源谐波电压的波动、电网阻抗的波动、电网频率的波动对滤波系统控制性能的影响,接着分析了采用PWM控制下逆变器输出到电网过程中谐波电流相位的变化。研究表明该混合有源滤波器具有较大容量的无功补偿能力和较小的逆变器容量．试验和仿真结果证明该混合有源滤波器的正确性和可行性,对滤波器的设计和使用具有重要的理论指导意义和实用价值。     

LCL型并网逆变器的自适应 开关频率控制

针对光伏系统工作在低功率状态下LCL滤波器的滤波效果变差的问题,提出一种根据逆变器瞬时输出功率改变开关频率的控制策略.首先,分析LCL滤波器各参数的设计方法,采用单级光伏并网逆变结构,在基于电网电压定向的矢量控制(VOC)的基础上建立频率控制环,以确定当前功率状态下开关管的最佳开关频率.其次,分析频率环中功率鉴定器、频率鉴定器和频率滞环比较器的设计方法.最后,通过实验对比传统固定开关频率控制和自适应开关频率控制的并网电流波形.实验结果表明:该自适应开关频率控制方法能降低并网电流畸变率,有效改善并网电能质量,控制策略具有可行性和有效性.     

激光陀螺动态特性研究（二）

针对激光陀螺动态特性中的相频特性,分析了相位延迟对导弹控制系统实时性和机动性的影响,并指出隔振器不会引入相位延迟,而有限冲击响应(FIR)滤波是造成激光陀螺相位延迟的主要因素.基于角振动台和惯性测量装置（IMU）台体,设计了4个试验状态,采用正弦激励法对激光陀螺的相频特性进行了实际测试.测试结果表明,隔振器的延迟时间最大不超过0.051 ms,延迟时间主要来自FIR滤波,符合理论分析结果     

卡尔曼滤波器在海马场电位ripple节律分析中的应用

利用自适应自回归(adaptive autoregressive,AAR)模型和卡尔曼滤波器算法,分析小鼠海马CA1区场电位ripple高频振荡的时频特性.研究发现,与传统的基于短时傅立叶变换的实时频谱分析方法相比,利用AAR模型以及卡尔曼滤波器算法的参数化方法在对ripple高频振荡信号进行实时频谱分析时,具有更高的...     

提高电阻层析成像实时性能的研究

电阻层析成像（ERT）是两相流／多相流检测的新技术，其动态实时性能直接关系到能否应用于工业过程参数检测和监控，为此分析了影响ERT实时性能的主要原因，着重介绍了利用有源高通滤波方法提高实时性能的理论和实验研究结果，给出了影响实时性能的瞬态过程分析。     

多传感器ARMA信号观测融合Wiener滤波器

利用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型,提出了多传感器加权观测融合Wiener信号滤波器.可统一处理信号融合预报、滤波和平滑问题.同集中式观测融合方法和分布式状态融合方法相比,不仅可得到全局最优Wiener信号滤波器,而且可显著地减小计算负担,便于实时应用.一个两传感器位置跟踪系统的仿真例子说明其有效性.     

带不同观测阵系统的自校正观测融合Wiener滤波器

对于带有不同观测阵、相关观测噪声和未知噪声统计的多传感器线性离散定常随机系统,利用相关方法,得到了噪声统计信息的在线辨识器.基于ARMA新息模型,提出了自校正加权观测融合Wiener滤波器,避免了求解Lyapunov和Riccati方程,减少了计算负担,适于实时应用.利用动态误差系统分析(DESA)方法,严格证明了提出的自校正融合Wiener滤波器以概率1或按实现收敛于相应的最优观测融合Wiener滤波器,即具有渐近全局最优性.一个3传感器跟踪系统的仿真例子说明其有效性.     

带相关观测噪声系统的自校正观测融合Kalman滤波器

对于带有相关观测噪声、未知噪声统计、不同观测阵带有相同右因子的多传感器线性离散定常随机系统,利用相关方法,提出了噪声统计信息的在线辨识器.基于ARMA新息模型,提出了自校正加权观测融合Kalman滤波器,避免了求解Lyapunov和Riccati方程,减少了计算负担,适于实时应用.利用动态误差系统分析(DESA)方法,严格证明了提出的自校正融合滤波器以概率1或按实现收敛于相应的最优融合滤波器,即具有渐近全局最优性.一个3传感器跟踪系统的仿真例子说明其有效性.     

带相关噪声系统的自校正观测融合Kalman滤波器

对于带有相关噪声和未知噪声统计的多传感器线性离散定常随机系统,利用相关方法,提出了噪声统计信息的在线估计器.基于ARMA新息模型,提出了自校正加权观测融合Kalman滤波器,避免了求解Lyapunov和Riccati方程,减少了计算负担,适于实时应用.利用动态误差系统分析(DESA)方法,严格证明了提出的自校正融合滤波器以概率1或按实现收敛于相应的最优融合滤波器,即具有渐近全局最优性.一个3传感器系统的仿真例子说明其有效性.     

多传感器观测融合单通道白噪声反卷积滤波器

利用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型应用加权观测融合方法,提出了多传感器加权观测融合白噪声反卷积Wiener滤波器.同集中式和分布式融合方法相比,不仅可得到全局最优白噪声融合估值器,而且可显著地减小计算负担,便于实时应用.一个两传感器Bernoulli-Gaussian白噪声加权观测融合估值器的仿真例子说明其有效性.     

一种核信息系统的随机信号降噪处理技术

针对一种核信息系统随机信号的特点及噪声分析,借助于Matlab信号分析工具,通过分别采用FFT频域滤波法、抑制细节系数滤波法、全局阈值滤波法和分层阈值滤波法等对随机核信号进行降噪处理及分析比较,研究结果表明,分层阈值滤波法降噪得到的结果光滑性和相似性都比较好,同时采用最小二乘法对分层阈值降噪后数字核信号进行非线性拟合,获得核信号的理想方程,提高了拟合后的核信号的测量分析精度。