基于广义二阶keystone变换的高速目标检测方法

脉冲雷达体制下目标的高速度和高加速度会对脉冲回波信号产生很大的影响,因此难以用传统的信号处理算法对其进行检测,针对这一问题,提出了一种高速高加速目标的检测方法,即首先通过广义二阶keystone变换消除加速度对回波包络距离走动的影响,然后在速度补偿和加速度补偿等处理后对回波信号进行相参积累,从而获得较高的回波信噪比,有利于目标的检测,并且通过仿真实验对这种方法和其他方法进行了性能比较。

改进二阶广义积分磁链观测器的PMSM无位置传感器控制

基于磁链观测器的永磁同步电机无位置传感器控制时,准确估算磁链至关重要。常规一阶纯积分器和传统低通滤波器估算磁链存在直流偏移,并且低通滤波器还带来了磁链相位偏移和幅值衰减。有人将二阶广义积分器运用到磁链观测器中衰减估算磁链的直流偏移现象,但是衰减能力有限。基于上述情况,在传统二阶广义积分器的基础上提出一种改进的二阶广义积分磁链观测器。理论分析表明,该观测器估算磁链能完全消除直流偏移,提高了磁链估算精度。最后,在MATLAB/Simulink仿真软件系统中搭建了永磁同步电机的矢量控制模型以及在ACM32F403CET7微控制器的永磁同步电机驱动平台上进行实验测试,验证了该控制方法的有效性。

基于负二阶广义积分正交信号发生器反馈并网电流有源阻尼方法研究

LCL滤波器反馈状态变量实现有源阻尼需要高精度传感器才能具有较好的灵活性和鲁棒性,基于此,提出负二阶广义积分正交信号发生器反馈并网电流的有源阻尼方法,在抑制谐振尖峰的同时,也减少网侧电压背景谐波对并网电流的影响,同时减少传感器的个数,增加系统可靠性。采用极点配置法,围绕系统的稳定裕度设计负二阶广义积分正交信号发生器参数,探讨在该有源阻尼控制系统下LCL参数和电网阻抗变化时系统的鲁棒性。仿真结果表明,所提策略在各方面均有更好效果。

改进的广义二阶积分器的高频脉振方波电压注入PMSM无传感器控制

针对传统高频脉振方波电压注入算法的永磁同步电机(PMSM)无传感器控制系统中,使用多个滤波器来提取电流环反馈电流与高频响应电流,从而获取转子位置信息造成的系统延迟以及估计误差较大的问题,提出一种基于广义二阶积分器的无传感器控制策略。首先,与其他利用广义二阶积分器自身特性只提取高频方波响应电流检测转子位置方法不同的是,所提方法先在电流环双环控制中用广义二阶积分器对反馈基频电流信号进行提取;其次,在此控制系统的基础上,转速环用广义二阶积分器对包含电机转子位置信息的高频响应电流信号进行提取,并重新对广义二阶积分器进行了设计,在其结构上加入了高阶巴特沃斯滤波器,提高了抗谐波的衰减能力,改善了其动态性能。最后,在Simulink搭建了仿真模型并进行验证。实验结果表明,该方法相比于传统方法具有更好的动态性能和抗干扰能力。

两相静止坐标系下基于改进型双二阶广义积分器的锁相环控制策略

由于分布式新能源和多样化负荷广泛接入电网,传统基于单同步旋转坐标系的锁相环(SRF-PLL)结构在复杂工况下无法准确地跟踪电网相位、频率等参数,因此本文提出一种在两相静止坐标系下基于改进型双二阶广义积分器(DSOGI)的锁相环控制策略。首先,采用级联谐振滤波器处理低频段奇次谐波,在二阶广义积分正交信号发生器(SOGI-QSG)的基础上添加直流偏置滤除支路,在消除直流扰动、实现正负序电压解耦分离的同时,优化对高频段谐波的抑制;然后,构建αβ锁相环(PLL)结构,基于小信号控制模型优化动态响应性能,提高锁相精度;最后,通过Matlab/Simulink仿真对比,证明了改进型锁相环控制策略的有效性。

基于二阶Keystone变换的FMCWSAR动目标成像与参数估计

本文研究了一种适用于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的地面动目标成像与参数估计的方法。首先,建立FMCW SAR系统下的动目标回波模型,通过多普勒频移补偿和时频代换,提出了一种基于二阶Keystone变换校正动目标回波距离弯曲的方法。其次,用Hough变换去估计动目标距离向速度,并据此进行距离走动校正。最后,采用Wigner-Hough变换估计动目标的多普勒调频率,通过补偿二次和三次多普勒相位实现动目标的精确聚焦。仿真结果表明:该方法对参数估计有较高的准确性,同时估计的参数对动目标成像有较好的聚焦效果。

改进型双二阶广义积分器-锁频环优化设计

针对电网非理想条件下的同步信号检测问题,在分析了传统二阶广义积分器模型在直流分量和高次谐波条件下动态性能的基础上,提出了一种改进型双二阶广义积分器及锁频环控制结构,对其动态性能给出了理论分析,并提出了改进型三相二阶广义积分器及锁频环控制模型。仿真实验结果表明:与传统控制结构相比,改进型控制模型相比传统模型在特征次谐波、直流分量和间谐波扰动下性能分别提升了94.48%、85.17%和89.73%。

一种用于弱信号检测的广义Keystone变换算法

针对微弱信号在长时间相干积累检测过程中,当用Keystone变换校正回波越距离单元走动时,存在相干积累的结果与选取的基准对齐脉冲有关的问题,提出了一种广义的Keystone变换算法.首先寻找数字脉冲压缩过程中离散时间采样误差最小的脉冲,然后以此脉冲为对齐基准,利用Keystone变换将所有脉冲回波校正到同一距离分辨单元,从而保证了相干积累结果取得最大值.

基于广义Keystone变换的机载雷达舰船目标ISAR成像

克服对传统ISAR成像算法在低信(杂)比下,无法在长相干积累时间内对舰船目标进行高分辨成像。提出一种基于广义二阶Keystone变换的机载雷达对舰船目标成像算法。首先,该方法对距离压缩后的回波数据进行广义二阶Keystone变换,去除由于目标与雷达的相对运动高次项产生的距离弯曲,然后利用Radon-Ambiguity变换估计方位向调频率并对方位二次项进行补偿,接着再次利用广义二阶Keystone变换校正剩余的距离走动,最后用Relax方法估计散射点参数并获得目标的高分辨ISAR像。在长相干积累时间内对舰船目标可获得高分辨ISAR像。仿真与实测数据的处理结果验证了该方法的有效性。

基于复数陷波器的改进双二阶广义积分锁相环

基于单同步旋转坐标系锁相环能够快速准确地获取理想电网同步信息,然而当电网电压出现不平衡、含有直流及谐波等状况下,获取的同步信息存在较大误差,针对这一问题,提出了一种基于复数陷波器的改进双二阶广义积分器的新型锁相环。在二阶广义积分器的基础上,通过在误差通道中级联复数陷波器来消除直流分量及干扰程度较大的特定次谐波并完成正负序分离,结合锁相环获取电网同步信息。仿真结果表明,设计的新型锁相环能够有效、快速准确地提取频率和相位等信息。

二阶广义总变分约束的太阳图像多帧盲解卷积

盲解卷积是常用的自适应光学图像事后重建方法之一。为提高盲解卷积对太阳(自适应光学)图像的重建效果,本文提出了基于二阶广义总变分的空变多帧盲解卷积算法。该算法首先利用交替最小化和半二次分裂方法求解本文提出的二阶广义总变分约束的空不变多帧盲解卷积模型;然后针对非等晕大视场太阳图像特性,利用重叠分块与加权拼接实现空变盲解卷积扩展。在一米新真空太阳望远镜(NVST)观测的真实太阳图像上进行的重建实验与分析表明,本文算法在主观视觉效果和客观指标上均具有较好的图像重建效果。

基于自适应二阶广义积分器的PMSM无传感器控制

为抑制基于传统高频脉振电压注入算法的永磁同步电机无传感器控制系统中由于滤波器的叠加使用导致的滤波延迟及观测精度较低等问题,提出一种自适应广义二阶积分器(adaptive second-order generalized intergrator, ASOGI),将转速引入特征频率及比例系数中,动态调整系统带宽及选频性能,并将其分别应用于高频响应电流的提取及二倍高频分量滤波,取代带通滤波器(band-pass filter, BPF)和低通滤波器(low-pass filter, LPF),此外,提出一种改进锁相环(phase-locked loop, PLL)算法,基于SOGI提取谐波幅值并消除观测环中注入电压幅频及电机参数的影响。最后运用MATLAB/Simulink进行仿真实验,其中在转速转矩突变时的转速及转矩脉动分别降低了50%和60%,表明了该方法可有效改善系统动态响应及观测精度。

采用二阶Keystone变换的机动目标ISAR成像算法

针对具有复杂运动的机动目标在相干成像时间内产生的一阶距离徙动和二阶距离徙动的问题,本文提出了基于二阶Keystone变换的二维ISAR成像算法。文章首先结合去调频接收机技术,建立并分析了机动目标的回波信号模型,并对回波信号使用二阶Keystone变换以去除二阶距离徙动。然后,采用分数阶傅里叶变换(Fr FT)估计二阶Keystone变换后新生成的二次相位项的调频斜率,并依此补偿该二次相位项。对补偿后的回波信号再次使用二阶Keystone变换以去除一阶距离徙动。最后,对回波信号使用2D FFT以获取机动目标的高分辨2D ISAR图像。数值仿真和实测数据成像结果验证了本算法的有效性。

基于二阶Keystone的微弱运动目标检测

雷达技术是为了探测远距离目标而发展起来的。弹载雷达处理回波信号,实现对移动目标的测速与测距。微弱运动目标的“远距、低可探测、高机动”性使传统的检测方法难以识别、探测、跟踪。为提高对这类目标的检测能力,常会对信号进行积累。但由于目标的运动,长时间积累会产生跨越距离走动单元与跨速度单元现象。研究了匀加速运动目标回波信号模型,分析其中引起距离走动的分项,分析比较用一阶与二阶Keystone算法校正距离走动的效果,选择用CZT-IFFT(Chirp-Z transformation-inverse fast fourier transform)的方法实现二阶Keystone校正距离弯曲与距离走动,并对比了不同校正方法的信噪比改善效果。

基于二阶Keystone的空间目标检测方法

针对小型化空间目标探测雷达发射功率小,目标可探测性低的问题,提出了一种适用于小型化空间目标探测雷达的弱目标检测方法。首先对去斜脉压后的目标回波进行了分析,然后通过二阶Keystone变换去除距离弯曲,并用匹配估计的方法估计加速度以补偿二次项相位,接着再次运用二阶Keystone变换校正距离走动,最后对多个脉冲回波作长时间积累,从而提高信噪比,实现弱目标检测。此外,采用相参积累时间捷变的快速搜索方法,在不同探测距离段选用不同的积累时间进行积累。通过仿真分析,验证了该方法的有效性,并比较了sinc内插和CZT-IFFT 2种二阶Keystone变换实现方法的仿真结果和运算速度。

广义二阶不变凸向量变分类不等式

研究了广义二阶不变凸向量变分类不等式问题解的存在性,并讨论其与多目标优化问题解之间的关系。引入了两种广义二阶不变凸函数和一种广义二阶单调函数,并给出具体实例说明了它们的存在性。在广义二阶不变凸性假设下,利用分析的方法给出了向量变分类不等式与多目标优化问题解之间的关系。利用KKM定理,在广义二阶单调性假设下得到了向量变分类不等式问题解的存在性定理。研究表明在广义二阶单调性假设下,向量变分类不等式存在解,并且在适当的广义二阶凸性条件下,其解与多目标优化问题解之间相互等价。

基于二阶广义积分器的馈电检测传感器设计

馈电检测装置在保证煤矿井下瓦斯超限闭锁功能中起着至关重要的作用,如何有效的解决外界干扰造成的馈电检测误判断问题仍是当前难点。针对以上问题,设计了一种基于二阶广义积分器(SOGI, second order generalized integrator)数字化处理模型的馈电检测传感器;通过对感应耦合出的微弱信号进行硬件滤波放大和软件滤波处理分析,得到三相电中两两火线间的相角差,并判断该相角差是否在设定的阈值范围内,以此判断馈电状态的有无。现场实际的运行情况表明:改进后的馈电检测传感器在干扰信号较强的场所使用后馈电检测准确率有了较大的提升,能够满足现场数字化智能化的需求。

基于双输入式改进型二阶广义积分器的频率检测优化方法研究

针对复杂电网下分布式电源并网点电压易出现扰动、不平衡等非理想工况,对频率信息的准确检测产生不利影响的问题,利用改进型二阶广义积分器工作原理,提出基于双输入式改进型二阶广义积分原理构造的频率检测器,在频率扰动、电压三相幅值不平衡、直流分量偏移等复杂工况下,实现对频率信息的准确检测。仿真试验结果表明,所提方法在频率扰动、幅值不平衡、直流偏移工况下频率检测值超调量更小,且不会出现检测值振荡的情况,验证了其在频率检测动态性能方面的有效性和准确性。

基于二阶广义积分的变流器电网同步法

在电网侧三相不平衡条件下发生电压跌落和频率波动时,为保持控制系统中变流器正常工作和实现风机的低电压穿越,现使用基于二阶广义积分的方法对上述两种电网不平衡故障条件下的正序电压和相位进行快速精确的检测。此电网同步检测系统主要由三个基本功能块组成:1)正交信号发生器(QSG);2)正序分量计算模块;3)锁相环(PLL)。利用基于双二阶广义积分的方法搭建了QSG模块,为此,这个电网同步检测系统命名为SOGI-PLL。通过在PSIM软件中搭建仿真模型对基于该方法的PLL进行了验证,结果表明:对于两种电网不平衡故障条件下的正序电压分量及相位,系统能较快地检测出正序分量和相位信息,故障响应时间控制在毫秒级别;且实现了频率自适应检测,跟踪误差小于2%。

二阶广义积分器的三种改进结构及其锁相环应用对比分析

二阶广义积分器(SOGI)可以提取三相电网电压信号中的基波正序分量,通过锁相得到精确的电网相位信息。而SOGI本身存在对输入信号频率依赖性强的缺陷,为此提出三种改进型SOGI。对三种改进型SOGI进行详细的对比分析,并将其应用到锁相环(PLL)中。之后将三种改进型SOGI-PLL分别在电网电压不平衡、含有直流分量和含有高次谐波的情况下进行对比实验,可以证明改进Ⅲ型SOGI-PLL具有更好的电网适应性。最后,通过实验验证了理论分析的正确性和可行性,并给出了结论。