基于有限冲击响应滤波器线性相移控制的单相系统数字锁相环

利用有限冲击响应数字滤波器具有线性相移的特性,针对单相并网系统提出了基于有限冲击响应数字滤波器构造αβ静止坐标系下的电压矢量方法。参照三相并网系统基于αβ静止坐标系到dq同步旋转坐标系的数字锁相环原理,采用同步采样技术确保滤波器恒定系数的方法,实现了基于虚拟两相直角坐标系的数字锁相环控制。利用PSIM软件对电网电压幅值和频率的波动、3次谐波注入等参数变化的影响做了仿真研究。在此基础上,搭建了基于DSP TMS320C32为控制核心的模拟装置,实验结果验证了该方法是可行的,并且具有较好的动静态性能。

基于低延迟有限冲击响应滤波器的差动保护采样率转换算法

智能变电站中,电子式电流互感器(ECT)取代传统的电磁式电流互感器向差动保护装置提供电流信息。工程中,不同采样频率的ECT要求保护装置重采样,统一多路电流数据的采样频率。为解决此问题,本文提出了一种改进的差动保护采样率转换算法。该算法基于低延迟有限冲击响应滤波器原理,并以此为基础构造了基于约束最小二乘法设计的可用于信号抽取和插值环节级联的低通滤波器,实现了任意有理数倍频率转换的快速响应。仿真结果表明,较基于切比雪夫逼近原理的传统低通滤波器,采用改进算法的低通滤波器的数据输出响应速度提高了37.5%,峰值瞬时误差可控在3.683%以内,可以有效地减少数据传输延迟,提高差动保护动作的快速性。

低延迟有限冲击响应滤波器约束最小二乘设计

针对具有低群延迟的非线性相位有限冲击响应滤波器的设计问题,采用在极小化复数误差能量的同时对复数误差和相位误差进行约束的方法,既可以得到凸的约束区域,又可以对幅值误差和相位误差进行独立控制.将具有给定相位误差的低通滤波器的最小二乘设计方法扩展到高通和带通滤波器的设计,引入左边和双边S形相位误差上界约束函数对高通和带通滤波器的相位误差进行约束,来抑制带边附近群延迟误差大的效应.应用改进的Goldfarb-Idnani算法求解由复数误差和相位误差约束最小二乘设计问题产生的半无穷正定二次规划.设计例子表明,该设计方法对减小滤波器的群延迟误差非常有效.

消除柔性系统残留振荡有限冲击控制研究

将时滞滤波器用于具有刚性模态的柔性系统中,可以抑制残留振荡,但容易产生冲击运动。为了降低运动冲击,对控制信号的时间变化率加以限制,设计有限冲击指令,同时将最小最大优化思想引入时滞滤波器的设计中,提出一种新型控制器——有限冲击时滞控制器。计算机仿真和试验结果表明,这一控制器能降低振荡的最大幅值,在一个振荡周期内有效抑制残留振荡;在系统参数变化范围内,控制器的复数零点能有效抵消系统的极点,因此有更强的鲁棒性;与常用的时滞滤波器相比,能抑制控制信号的高频成分,降低未建模动态激励和运动冲击。

有限冲击响应滤波(FIR)和快速傅里叶变换(FFT)在激发极化法中的应用

在水文工程地质和物探找矿等领域,由于二次场电压受到多种噪声干扰,常规的硬件补偿电路或滤波电路有时无法达到精度和实时处理的要求,甚至增加系统设计的难度和成本。为了解决这些问题,提出并实现将有限冲击响应(finite impulse response,FIR)滤波和快速傅里叶变换(fast Fourier transformation,FFT)应用在需要通过测量二次场电压测明某一区域内视电阻率或视幅频率的分布式激发极化法中。通过Matlab仿真和水槽模型试验模拟和验证了FIR滤波和FFT在激发极化法中的可行性和有效性。

有限冲击响应(FIR)滤波器原理及设计

介绍了有限冲击响应(FIR)滤波器的原理、设计思路,讨论了提高FIR滤波器性能的主要途径。

基于迭代无偏有限冲击响应滤波的共轴跟踪技术研究

为了有效提升光电跟踪系统的跟踪精度,提出一种共轴跟踪改进方案。采用迭代无偏有限冲击响应(UFIR)滤波算法来替代传统卡尔曼滤波(KF)算法,进行系统状态估计与预测。迭代UFIR滤波算法由于不依赖噪声先验统计信息,可有效克服传统KF算法的不足,在噪声统计信息未知时能保持理想的预测精度,从而使改进后的系统在实际工况下仍能达到较高的跟踪精度。分别进行了迭代UFIR算法和KF算法对比的单元仿真实验,以及采用两种算法的共轴跟踪系统对比仿真实验,实验结果验证了理论分析的正确性,表明在噪声统计信息无法事先准确获得的实际工程应用中,基于迭代UFIR滤波的共轴跟踪改进方案较基于KF算法的传统方案鲁棒性更强,具有更大的应用潜力。

有限冲击响应数字滤波器在异步电机定子磁链观测中的应用

异步电机直接转矩控制中,通常由定子电压积分模型法得到定子磁链,由于观测值中直流和低频分量的存在,低速时无法精确获得定子磁链,从而恶化了系统的低速性能。该文将有限冲击响应数字滤波器与电压积分模型法相结合,提出了一种新的定子磁链观测器电压积分+有限冲击响应数字滤波器(U I&FDF),通过实验比较了该观测器与传统观测器、基于Chebyshev滤波的磁链观测器的效果。实验结果表明,该方法可以在异步电机运行各频率范围内实现较为精确的定子磁链观测,将此观测值用于直接转矩控制,可以改善电机的低速性能。

三维非分离型有限长冲击响应滤波器组的设计

提出了一种新的三维非分离线性相位二通道并具有完全重构的有限长冲击响应滤波器组的设计方法，与McClellan变换采用频率变换不同的是该方法是利用变量代换方法。通过调整一维窗函数的参数和传递函数可以灵活地控制三维滤波器的频率特性。最后给出了几个设计实例。

冲击试验触发引信夹具设计及有限元分析

介绍了一种重量轻、结构简单、操作方便并能承受大过载冲击的触发引信夹具。该夹具能在0°、15°、30°、45°、60°、75°之间进行角度调整。为了提高了设计的效率和可靠性,首先在CATIA中建立三维模型,然后导入MSC.Patran/Nas tran有限元软件中,应用有限元理论进行冲击仿真,并对各种冲击下的应力分布云图进行分析。仿真结果表明:该夹具结构合理、性能可靠、满足设计要求。

有限长冲击响应滤波器线性相位条件证明

非线性相位畸变会破坏信号表达效果,一些场合如立体语音、图像处理以及数据传输等要求数字滤波器满足线性相位条件.有限长冲击响应滤波器在序列对称的条件下具有线性相位,但其必要性条件证明方面的文献很少.本文给出了线性相位必要性条件的一种证明,丰富这方面的证明方法,也可帮助学习者进一步理解线性相位的充分必要条件.

潜孔锤钻头球齿冲击过程数值模拟

潜孔锤钻头冲击钻进的过程是一个高度非线性、大变形、破坏的过程。对这一复杂过程,目前主要是利用实验方法来进行研究,致使钻头设备的开发与研制一直处于传统的经验或实验模式下进行,设计与制造周期长、成本高,产品严重老化、缺乏市场竞争力。应用非线性显式三维有限元求解程序LS-DYNA3D,采用与岩石性质较接近的混凝土模型,对钻头硬质合金球齿冲击混凝土板的过程进行仿真计算,讨论不同球齿冲击速度下混凝土的变形及破碎机理,分析球齿的冲击力、侵入混凝土的速度、位移及冲击力-凿入深度曲线等,为研究钻头与脆性材料的作用过程及钻头的优化设计提供一种有效的分析方法。

基于DSP窗函数法实现的有限单位冲激响应FIR数字滤波器

利用FIR和DSP各自的特点,将两者有机地组合成一个整体系统。基于DSP实现FIR数字滤波器,具有准确度高、稳定性好,易移植使用,有较强的实用性与灵活性的特点。重点利用窗函数法实现FIR数字滤波器。通过反复修改参数得到优化结果,并找出进一步改进的措施。

用于三轴MEMS加速度计的集成数字调理电路

基于0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计了一种用于三轴微电子机械系统(MEMS)加速度计的集成数字调理电路,实现了三轴加速度信号的数字后处理。该数字调理电路采用级联积分梳状(CIC)与有限冲击响应(FIR)相结合的滤波器形式,有效滤除了带外的量化噪声,提高了输出信号的信噪比;零位采用四阶多项式拟合温补算法,标度因数采用二阶多项式拟合温补算法,有效降低了加速度输出随温度的漂移,提升了加速度计的测量精度。此外,FIR滤波器采用时分复用的实现形式,温补模块采用串行实现形式,有效减小了芯片面积,最终芯片面积为1.5 mm^(2)。测试结果表明,滤波器符合设计值,三轴MEMS加速度计的零偏不稳定性为15μg,速率随机游走为0.035 m/s/√h,温补后零偏全温区变化量为3.55mg,提升了5.4倍;温补后标度因数全温区变化量为0.0026,提升了4.1倍,电路性能良好。

电动力鱼雷二次电池组抗冲击强度分析

电动力鱼雷二次电池组安全平稳放电是全雷正常航行的保障。电池架除了保证电池单体有足够的容纳空间外,还需具有一定的抗冲击强度,防止鱼雷空投发射入水冲击对电池单体造成损伤,引起内部短路等严重故障。文中先对现有电池组进行模拟空投发射冲击试验,试验结果表明,电池单体未受损,电池架顶盖遭严重破坏。之后采用冲击有限元仿真分析顶盖严重变形原因,仿真结果表明,顶盖抗弯强度不足,针对强度不足之处对顶盖进行结构改进,结构改进后电池组顺利通过了冲击试验。文中所做研究可为电池组抗冲击设计提供参考。

一种新型的高速FIR滤波器及其VLSI实现

本文提出了一种新型的高速滤波器结构 ,此结构的核心是一种独特的乘加单元 .该乘加单元是通过对BOOTH型乘法器与高速加法器结构的深入研究而探索出来的 .采用该乘加单元我们可以实现任何阶数高速FIR滤波器 .在文章的最后我们采用该结构实现了视频编码器中的一个高速色度滤波器 。

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0.051ms,延迟时间主要来自FIR滤波,符合理论分析结果.

基于IP Core的FIR数字滤波器的FPGA实现

介绍使用EDA工具及IP Core开发基于FPGA的FIR数字滤波器,采用去伪延迟控制器,截除因滤波器延迟产生的伪信号。使用FDATool工具设计FIR数字滤波器,利用现有的IP Core在FPGA器件上实现滤波器设计,借助ChipScope Pro工具验证实现结果。整个过程方便、快捷;去伪延迟控制器效果明显。

一种改进的FIR数字滤波器自适应设计方法

提出了一种迭代算法 ,在 FIR数字滤波器的自适应设计过程中自动改变各个频率指标上代价因子的值 ,最终实现代价因子的最优取值。利用这种改进方法 ,可以实现 FIR数字滤波器和设计指标之间的最佳拟合。给出了两个设计实例 ,其中幅度响应每倍频程衰减 6 d B的滤波器 ,可以用于模拟水声阵列接收的宽带海洋噪声 ,而高精度时延的滤波器 ,则可以实现波束形成中所需要的非整数倍采样间隔的时延。