科氏质量流量管非线性幅值控制方法研究

在批料流和两相流发生的过程中,流量管的阻尼比迅速增大,模拟驱动的科里奥利质量流量计由于有限的驱动增益和简单的增益控制算法无法维持流量管的稳幅振动。针对这种情况,建立科里奥利质量流量计激振系统的时变参数模型,研究数字驱动中的非线性幅值控制算法,并提出改进方案。根据牛津大学对两相流进行实验得到的数据,确定在两相流发生过程中阻尼比变化的规律,使用Simulink进行仿真,验证改进的非线性幅值控制算法。

非线性幅值控制算法中2种PI控制器的比较

驱动系统在科氏质量流量计中起到了非常重要的作用,驱动性能的好坏直接影响着质量流量测量的准确性;非线性幅值控制算法是一种好的驱动增益控制算法,其中的PI控制器有2种实现方法,即积分分离的PI控制器和积分限幅的PI控制器;为了比较不同控制方法的效果,文章基于科氏传感器的时变参数模型,根据实际驱动电路来建立Simulink仿真模型,用驱动电路驱动CNG050传感器得到的实验数据,来验证模型参数设置的正确性,通过Simulink仿真,研究了2种不同控制方法,结果表明,积分限幅的PI控制器的控制效果较好。

科氏质量流量计非线性幅值控制模拟电路研究

科氏质量流量计的起振时间限制其使用范围,而起振时间的长短关键在于驱动电路。现阶段科氏质量流量计模拟驱动电路存在起振速度慢、驱动信号幅值不稳定等问题。针对其问题,改进模拟驱动电路,采用集成芯片组成自动增益电路,输出幅值稳定信号,并创新性加入变电压信号控制电路,即对驱动信号进行非线性幅值控制,使流量计驱动信号随传感器输出信号增大而减小,达到使流量计快速稳幅起振。通过对所研发试验级驱动电路进行仿真分析与实际测试,结果表明:该驱动电路驱动信号稳定且起振速度比现阶段模拟驱动电路起振速度更快,抗干扰能力更强。

标准雷电波测量用数字记录仪非线性评价方法

测量标准雷电波所用数字记录仪非线性评价方法的研究,对我国计量部门建立相应的标准装置具有重要意义。本文介绍了IEC 61083-1关于冲击测量用数字记录仪幅值非线性评定方法的原理,从计量校准的角度出发,探讨了静态非线性和动态非线性的评价指标和实现方法,列出并比较了两种典型数字记录仪的非线性评定结果。

脉冲噪声下基于NAT函数的LFM信号参数估计

针对传统的线性调频(linear frequency modulation, LFM)信号参数估计方法在脉冲噪声环境中无法准确提取参数信息的问题,设计了两种非线性幅值变换函数(nonlinear amplitude transformation, NAT),即attenuation-NAT(A-NAT)函数与increasing bounded-NAT(IB-NAT)函数,推导证明了大幅值脉冲样本经A-NAT或IB-NAT变换后,存在有界的二阶统计量,且LFM信号变换后仅幅值发生变化,相位信息不变。对经过NAT变换后的含噪信号进行吕氏分布(Lv’s distribution, LVD)分析,根据LVD域的峰值坐标即可实现LFM信号的参数估计。由实验结果可知,所提方法无需获取噪声先验信息,在强脉冲噪声条件下,仍可准确提取信号参数信息,具有良好的鲁棒性。

脉冲噪声下基于NAT函数的LFM信号多径时延估计

针对脉冲噪声环境下无法准确估计线性调频(LFM)信号多径时延的问题,分析非线性幅值变换法抑制脉冲噪声的原理,设计了一种新的非线性幅值变换函数P-NAT(piecewise-NAT)函数,证明了任意随机变量经该函数变换后存在有限二阶矩,提出了基于P-NAT函数的LFM信号多径时延估计方法。分别对发射信号和P-NAT函数变换后的含噪多径接收信号进行最佳阶次FRFT,根据FRFT域的峰值位置偏移量和时延的关系,实现LFM信号的多径时延估计。仿真结果表明,该方法在广义信噪比为0 dB、噪声特征指数大于0.2的情况下,时延估计归一化均方根误差小于10^(-4),适用于低信噪比和强脉冲噪声环境下的LFM信号多径时延估计。