基于SPWM的电磁流量计谐振式励磁系统研制

为了使电磁流量计长期可靠运行,需要降低励磁系统功耗并减少发热。因此,文中提出了一种基于SPWM控制的谐振式电磁流量计励磁控制方案,改变以往的恒流源驱动方式,采用高频开关电压源驱动,同时在励磁回路中串联电容来减少回路阻抗,并研制样机、开展实验验证。功耗测试结果表明:在相同励磁电流的条件下,所研制励磁系统功耗为原系统的58.3%,励磁电源功率为原系统的69.2%。水流量标定结果表明:当励磁频率为109.5 Hz时,所研制系统在水流速为0.5~5 m/s时标定精度满足0.5级要求。可见,所研制的励磁系统具有功耗低、测量精度高的特点。

面向强周期振动干扰的涡街流量计系统研制

涡街流量计是流体振动型流量仪表,易受管道振动、流场扰动等影响,在小流量条件下测量误差较大,尤其在强振动干扰下涡街信号被淹没,无法准确测量。本文研制抗强周期振动干扰的涡街流量计系统,采用带有电压负反馈的差动式电荷放大器,提高小流量信号的放大能力;提出基于频移策略的频率方差算法,减少强周期振动干扰的影响。首先通过频移策略降低相近频率的影响,然后根据流量信号与周期振动干扰的频带宽度不同,通过计算和比较频率方差,判定流量信号频率。研制了涡街流量计信号处理系统并实验,结果表明,研制的系统扩展了量程下限,且在强周期振动干扰条件下可以准确提取信号,精度提升1个数量级。

“双碳”目标下池州加快绿色低碳转型发展路径探析

党的二十大强调,为实现绿色发展、促进人与自然和谐共生,要积极稳妥地推进碳达峰、碳中和。在实现“双碳”目标的背景下,池州市的经济发展面临很多新的问题和挑战,如何加快城市绿色低碳转型发展成为重大的理论和实践课题。本文从绿色低碳转型的理论内涵、池州市绿色低碳转型现状和池州市绿色低碳发展路径三个方面进行研究分析,为池州市加快绿色低碳转型发展,以及推动经济增长获得新动能提供相关理论性依据。

基于能量控制与近似输出调节的二级倒立摆起摆和跟踪控制

二级倒立摆是一个典型的欠驱动非线性系统,其控制问题具有一定的挑战性.为了解决时变参考信号下二级倒立摆的起摆和跟踪控制问题,本文提出了一种基于能量控制与近似输出调节方法的起摆和三阶控制器设计方案.首先,采用能量控制方法将第1级摆杆从下垂位置摆起到倒立位置附近;其次,采用滑模控制方法将第1级摆杆稳定在倒立位置,同时,采用等效小车与能量控制相结合的方法将第2级摆杆摆起到倒立位置附近;最后,采用基于近似输出调节理论的多项式近似方法设计三阶控制器实现二级倒立摆的位置跟踪控制.仿真和实验结果均验证了该控制方案的有效性.

智能仪表键盘监控的设计与实现

在智能仪表中 ,键盘监控软件实现人机对话功能 ,通过键盘设置参数、查询变量、改变显示内容等。文章针对基于DSP的涡街流量计数字信号处理系统 ,介绍了键盘监控程序的设计方法和实现方案。采用非编码键盘 ,根据状态变量法设计键值分析程序 ,采用一键多义完成参数设定和显示内容选择 ,设计出 ADSP2 181与液晶显示器 ( DG12 86 4)的接口电路 ,编制了 L CD显示程序。

多波长边缘电场传感器介电测量系统的研究

边缘电场传感器在工业生产过程控制中应用广泛。多波长传感器具有多个穿透深度,能够同时测量非均匀样本不同深度处的介电特性。以三波长叉指型传感器为研究对象,研制以TMS320F28335DSP为核心的介电测量系统,系统硬件包括驱动电路、调理电路、信号采集、人机接口、电源管理等。系统软件包括初始化、驱动控制、调理输出、计算模块、中断模块等。提出采用遗传算法优化的BP网络建立介电特性和极间电容之间的模型,根据系统测量的电容值求解介电常数。研制三波长传感器,利用测量系统进行实验,结果表明,该系统能够有效实现非均匀样本的分层分析。

多波长边缘电场传感器参数估计算法的研究

多波长边缘电场传感器由于具有单边穿透、多种穿透深度及层析成像等优点,广泛用于工业过程控制中被测多层样本特性的无损测量。如何建立传感器的输出与多层特性之间的关系一直是参数估计算法的研究难点。以三波长交叉指型边缘电场传感器为例,基于三维有限元仿真,建立了多层样本介电特性和互导电容之间的多元非线性回归模型,研究参数估计算法,实验结果表明算法的有效性。

基于相位差的频谱校正方法的研究

研究了基于相位差的频谱校正方法的基本原理,提出一种利用相位差校正的新方法———窗中心平移法。仿真结果表明,该方法实现方便,精度较高,适用于各种对称窗函数。在此基础上,将窗中心平移法与时域平移和改变窗长法综合应用,推导出相位差校正的统一公式。

涡街流量计信号处理方法与系统的研究现状

综述了国内外在涡街流量计研究中的信号处理方法。简单介绍了日本、美国等数家公司的信号处理系统原理以及国内关于涡街流量计信号处理的几种有代表性的方法。在此基础上还介绍了作者自行研制的以数字信号处理器为处理核心的涡街流量计信号处理系统的软、硬件框图。

涡街流量计数字信号处理系统的改进与实验

本文针对涡街流量计数字信号处理系统存在的不能测量小流量和易受电磁干扰的问题 ,对其软硬件方面进行了改进。重新设计和研制了电荷放大器 ,提高了灵敏度 ,增强了适配能力。采取了合理的接地和屏蔽措施 ,提高了系统的抗干扰能力。采用去均值和频谱校正的方法 ,改善了系统的测量精度。编制键盘监控软件 ,采用状态变量法设计键值分析程序 ,实现人机对话功能。进行了液体流量和气体流量的标定实验 ,结果表明 ,改进后的数字信号处理系统比常规的流量计信号处理系统的测量精度高、流程比宽和适配能力强。

基于IIR小波滤波器的涡街流量计数字信号处理系统

涡街流量计被广泛应用于过程工业,但是,由于易受由管道振动和流场扰动等因素干扰,现场测量精度无法保证,测量小流量困难。本文将小波滤波器组应用于涡街流量计信号处理中,研究基于小波滤波的涡街信号处理方法,分析了小波滤波器的幅频特性对信号分析的影响,构造了幅频特性好的IIR型小波滤波器组。本文研制了基于ADSP2181的涡街流量计数字信号处理系统,并进行了气体流量和水流量标定实验,实验结果表明,基于小波滤波的涡街流量计数字信号处理系统有良好的适配性能,性能指标优于常规的涡街流量计处理系统。

边缘电场传感器测量系统的设计与实验

边缘电场传感器是一种电容式传感器,由于具有单边穿透、信号强度可调及层析成像等优点,被广泛应用于工业过程控制中非接触测量。选择叉指型电极传感器为研究对象,分析传感器集总参数等效电路,设计测量系统的调理电路和驱动电路,基于LabVIEW平台构建测量系统,实现驱动信号产生、信号采集和预处理、扫频测量及计算等功能。对不同介电常数的样本进行检测,实验表明,该测量系统具有较好的灵敏度和低频测量精度。

基于FFT的频谱校正方法及应用

文章介绍了几种基于 FFT的频谱校正方法 ,给出其基本原理和计算公式。将频谱重心校正方法应用于涡街流量计数字信号处理系统 。

基于小波滤波器组的涡街流量计信号处理方法

涡街流量计应用比较广泛,但是,由于易受管道振动和流场不稳定等因素干扰,如何从强噪声背景下检测出涡街信号频率,一直是个难题。研究了多相结构IIR小波滤波器组的设计方法,给出了Butterworth型小波滤波器组的实现方案,将基于小波滤波器组的信号处理方法应用于涡街流量计,并给出最佳频带的判别准则。仿真结果表明,Butterworth型小波滤波器组具有较好的幅频特性和较高的频率精度。

一种提高相角计算精度的方法

文章提出一种利用相角差来计算相角的方法。利用原有的采样数据 ,构造一个新的数据序列 ;在作 FFT后 ,求出两个序列的相角差 ,即可得到相角计算的校正公式 ,消除非整周期采样所造成的泄漏误差 ,提高计算精度。仿真结果表明 ,该方法实现方便 。

数字信号处理课程教学改革与实践

“DSP应用技术”是一门实践性很强的课程，本文阐明了电气信息类DSP课程的教学指导思想。详细介绍了工科学校面向本科生、研究生的分层次教学内容、实践环节和教材协同建设，为更好地开展DSP应用技术的教学提供了理论和实践经验。

面向工程教育专业认证的课程改革与实践

工程教育专业认证标准的毕业要求中能力培养都以复杂工程问题为背景,课程的教学设计是能力培养的基础,本文以"信号分析与处理"课程为例,介绍课程设计、教学模式及评价方法。以能力为导向设计教学大纲,以复杂工程问题为背景设计实践环节,采用混合式教学模式,完善课程的过程评价,在教学实践中取得较好的效果。

以学生为中心,加强系列课程教学团队建设——以合肥工业大学为例

高水平的教学团队建设是教育部本科教学质量与教学改革工程的重要内容之一。文章主要介绍信号检测、处理及实现系列课程教学团队建设思路,以学生为中心,注重学习产出,将课堂教学、创新实践和科学研究有机结合,建立健全的运行机制,使之在教学改革中发挥积极有效的作用,促进团队成员的综合素质的提高,保证人才培养的质量。

脉动流条件下涡街信号瞬时频率的估计

研究脉动流条件下涡街信号的模型,提出频率测量的新方法.利用基于IIR滤波器组的小波变换,对信号进行二进制分解.根据实时性要求,提出基于IIR滤波器组的递归小波分解算法.对分解后的涡街信号进行Hilbert变换,估计出瞬时频率.仿真结果表明,该方法计算精度高、实时性好,可以准确反映脉动流条件下涡街信号的频率特征.

“DSP原理及应用”课程教学模式的研究

DSP技术课程具有较强的工程应用特性。本文以"DSP原理及应用"课程的教学为背景,从教学内容和教学方法两方面探讨了应用性课程的研究型教学模式。两届教学实践证明,这种教学模式有效地促进了学生工程实践能力和创新能力的培养。