轴承转子系统快变过程振动响应的高精度频谱分析

针对高速轴承转子系统的启停过程,研究平稳和非平稳信号的高精度频谱分析方法,利用比例校正法对平稳信号频谱分析后的频率、幅值、相位进行了校正,建立一种将t时空域非平稳信号转变为t~2时空域平稳信号的方法,并基于平稳信号的比例校正法对其进行频谱分析,最后返回到t时空域获得某时刻的频域参数。仿真分析结果表明:该方法可以准确提取平稳信号的谱特征,也能较精确地提取非平稳信号特定时刻的频率、幅值和相位,提取结果精度较好,有效解决轴承转子系统快变过程的谱分析特征提取问题,为动力学特性分析提供了新思路。

分区连续函数的Radon变换的高精度反演法

Ｒａｄｏｎ变换及其反演是ＣＴ技术的数学基础，常用的反演算法虽然在函数比较光滑的情况下都能获得较满意的结果，但当函数有较强的奇性时精度就比较差．对函数在每一子区域中是光滑，但在不同于区域交界处有间断的情况，本文给出了有高精度的反演算法．

基于小波包变换的架空输电线路雷击故障高精度定位方法

当前的输电线路雷击故障定位节点一般为目标性设定,定位区域不灵活,导致高精度定位误差增加,为此提出对基于小波包变换的架空输电线路雷击故障高精度定位方法的设计与验证分析。根据实际的定位需求及标准,先对暂态波形故障特征作出识别,采用分布式的节点设定结构,灵活设置定位区域,完成节点的部署。以此为基础,构建小波包变换雷击故障定位模型,采用小波正交标定实现雷击故障定位处理。最终的测试结果表明:与传统机器学习和雷电感应输电线雷击故障高精度定位测试组,及传统平滑阈值函数分布输电线雷击故障高精度定位测试组相比较,此次所设计的小波包变换输电线雷击故障高精度定位测试组最终得出的雷击故障高精度定位误差相对较小,被控制在0.4m以下,说明该种定位方式效果更佳,针对性强,定位误差可控制,具有实际的应用价值。

高阶高分辨率Radon变换地震数据重建方法

地震数据缺失会影响处理和解释结果。本文基于Radon变换地震数据重建并结合地震波同相轴横向连续性,提出高阶高分辨率Radon变换地震数据重建方法。该方法将正交多项式变换和Radon变换结合,通过正交多项式变换拟合地震波振幅随炮检距变化特性,改进了传统Radon变换只考虑地震道叠加特性的缺陷,增加了振幅变化的斜率和曲率信息,保留了地震波AVO特性,有利于地震波振幅信息在横向变化情况下缺失地震数据的重建。理论模型和实际数据处理结果表明,该方法可以克服空间假频,实现缺失道数据重建,并保留振幅AVO信息。

3D高阶抛物Radon变换地震数据保幅重建

本文结合传统3D抛物Radon变换(PRT)和AVO数据正交多项式拟合,给出了3D高阶抛物Radon变换方法(HOPRT).该变换增加了描述AVO数据变化的梯度信息和曲率信息,拓展了传统3D抛物Radon变换方法,使其在具有AVO特征的数据重建中具有更高的准确度,从而提高AVO分析的可靠性.文中给出了3D高阶抛物Radon变换进行地震数据保幅重建的流程.理论模型和实际地震资料的重建结果显示了本文方法的优点.

高掠海角下基于Radon变换的海杂波抑制方法

高掠海角情况下,目标完全淹没在杂波里面,这使得雷达难以对海面目标进行三维成像。该文提出一种基于Radon变换的适用于高掠海角情况下三维成像处理的海杂波抑制方法。利用ISAR技术得到回波二维像,差波束补偿之后,对其进行Radon变换,再利用该文提出的结合边缘检测技术的搜索算法得到的参数,完成目标与海杂波分离处理。三维成像仿真结果表明该方法对克服海杂波影响是有效的。

构造对流扩散方程高精度非均匀网格格式的指数变换方法

提出了一种基于非均匀差分网格,构造求解对流扩散方程的高精度格式的指数变换方法.引入指数函数,将对流扩散方程变换为扩散反应方程,消除了数值求解中较难处理的对流项.采用优化差分方法推导出扩散反应方程基于非均匀网格的高精度差分格式,进而通过逆变换得到对流扩散方程的高精度格式.理论分析表明,该方法具有3至4阶精度,当计算区域为均匀网格时取得4阶精度.数值实例表明,在相同的非均匀网格系统中,此方法的计算精度明显优于传统的隐式差分方法.在水环境的实际模拟计算中,根据物理量的变化规律灵活地调整非均匀网格的间距,不仅能增强高精度差分方法的实用性,而且可以取得比均匀网格方法更为精确的计算结果.

具有T-L-C变换器高精度高重复率充电电源

对采用T－L－C变换器在工频条件下实现高精度恒流充电的基本原理作了详尽的分析与数学推导，定性地给出这种电源的U－I特性曲线和负载特性曲线，并提出用三相T－L－C变换器给固体激光器进行高重复率脉冲供电电路的基本设计和计算。实际应用证明，采用T－L－C变换器的充电电源，其充电精度可达0．5‰，总体效率达80％以上。

一种多通道高精度数字化传感器变换装置设计

针对现有传感器变换装置受误差及温漂等因素影响造成采集精度不高的问题,专门设计了一种传感器变换装置;该变换装置具有小型化、低成本、高性能的特点;采用C8051F系列单片机作为主控芯片;为了满足8通道双极性模拟信号采集的要求,采用2片AD公司的14位、6通道A/D芯片对±10V范围的双极模拟信号进行变换;采用前端信号放大电路、跟随滤波处理电路及微处理器的软件进行线性补偿,达到高精度变换要求;采用RS-422专用芯片完成信号的数字化传输;实验结果表明该变换装置的变换精度能达到0.05%,数字信号传输稳定,可广泛应用于军事和工业生产领域的高精度测量场合。

便携式高精度相位差测量系统设计及实现

为解决远距离同轴传输线长度的便携式精密测量问题,以STM32G4单片机为控制核心,利用快速傅里叶变换(FFT)算法,完成了便携式高精度相位差测量系统的软硬件设计。深入探究了误差产生原因及提高测量精度措施,实现了同轴传输线中同频正弦信号相位差的精密测量,通过计算获得了待测传输线的准确长度,测得的相位差及长度数据由OLED液晶屏显示。经多次系统调试测量,由所获得数据表明,相位差测量精度可达0.05°,且系统体积小、成本低、便携带。可用于远距离同轴传输线长度的准确测量和鉴定其品质,在精密测量领域前景良好,具有很好的借鉴价值。

快速递归傅里叶变换的误差分析及高精度实现

本文主要研究单系数递归傅里叶变换算法的快速实现所带来的误差问题 ,例如 ,讨论了由于系数误差而产生的对递归运算的误差以及对整个系统的频率输出所产生的影响 ,证明了该算法的替代误差无论在幅值上还是相位上都具有阶O(Nδ) .在此基础上 ,在限制输出精度的情况下 ,找出对系数差应有的限制 ,从而找出“高精度实现”的途径 .

高精度快速零阶汉克尔变换性能的改善

给出一种改善高精度快速零阶汉克尔变换性能的算法,并用众所周知的函数对它进行了测试。

通用模块化的高精度模拟信号变换器设计

针对飞行器在测试实验阶段需提供专用的测试系统模拟它的各类控制参数并将数据实时采集,以完成测试工作,设计了一种模拟信号变换器测试系统。系统以 FPGA 作为核心控制器,通过以太网接收上位机传输的指令并通过 RS422 接口将命令转发给各个功能板,同时将信号经被测装置处理后回采传输给上位机,进行实时显示,最终可实现 64 路直流信号和 8 路交流信号的输出,以及 64 路直流信号的采集。该系统采用模块化设计,使得产品内部结构清晰,信号分类明确,且测试结果表明输出信号精度和采集精度均优于±0.1%,稳定性高,满足设计要求。

小波变换在地面高精度磁测数据处理中的应用

地面高精度磁法测量在弱磁性目标体及隐伏磁性体勘探中被广泛应用。这一方法由于观测灵敏度和精确度高,也夹杂大量干扰噪声信号,因而其数据处理和解释也很繁杂和困难。通过对叠加超大幅度高频噪声信号进行小波变换处理,并将处理结果与圆滑处理结果进行比较,得知合适的尺度系数的小波变换能够很好地压制、去除超高、超大幅度的高频噪声干扰。应用小波变换方法,对老挝某地的地面高精度磁法测量的实测数据进行处理,得到了与实际地质情况相吻合的结果资料。

一种高精度、高鲁棒的Buck变换器滑模控制研究

针对Buck变换器滑模控制中存在的静差、抖振较大的现象,设计了PD型滑模面并提出一种基于修正滑动函数的趋近律改进方式,并证明了其稳定性。改进型趋近律引入积分可迫使滑模面进行收敛,达到零静差的效果。基于这种改进思想,设计了2种优化后的滑模控制器,在Matlab/Simulink环境下进行仿真并在实验样机上进行实验。仿真和实验结果表明,基于修正滑动函数的改进型趋近律可使得控制器在有限时间收敛,均不存在静差且电压质量良好;基于改进型模糊快速终端滑模控制的Buck变换器表现最优,实现了直流变换器输出电压的高精度与高鲁棒。

3D高阶抛物Radon变换在不规则地震数据保幅重建中的应用

3D地震数据不规则采样缺失重建是地震勘探数据处理流程中的重要问题.本文提出了一种基于具有保幅特性的非均匀高阶抛物Radon变换(NHOPRT)地震数据重建方法.在最小二乘反演方程中引入Delaunay三角网格剖分来计算空间不规则加权系数,从而获得最接近完整规则数据的高阶抛物Radon变换域系数.在用SVD求解反演方程过程中,利用高阶抛物Radon变换算子在频率域为指数函数,具有线性可分解特性,将二维空间的高阶抛物Radon变换算子分解为两个独立的一维空间变换算子,减小了变换算子的矩阵大小,从而很大程度地提高了计算效率.理论模型和实际地震数据重建测试证明了本文方法的有效性以及实用性.

船舶肋骨线型高精度拟合方法

船舶肋骨线型拟合的精度直接影响数控肋骨冷弯机弯制的精度,传统“用单条三次曲线拟合一整根肋骨线型”的方法具有无法严格经过所有给定点、误差分析无依据和未考虑曲率半径等缺陷。为避免这些缺陷,将整根肋骨看成多个分段,每个分段是一个独立的三次曲线,且参数数量正好等于已知数数量,使参数的解静定。针对由考虑曲率半径产生的非线性优化问题,将分段函数的处理从全局坐标系转换到局部坐标系,将分段的待求解参数从4个降维至2个,便于指定参数的初始解。利用坐标变换,将局部坐标系的结果转换回全局坐标系,拟合后的肋骨线型满足:严格经过所有给定点;曲率半径以高精度逼近给定值,误差的数量级为10^(-5)。

基于改进Radon-wigner变换的微弱目标加速度估计算法

针对已有Radon-Wigner变换(RWT)对线性调频连续波(linear frequency modulated continuous wave,LFMCW)雷达目标加速度估计计算复杂高、精度低的问题,提出了一种改进的RWT算法。该算法通过熵值法得到加速度的粗估计,对RWT结果求二阶原点矩减小搜索计算量,并且提出了RWT插值方法,将其应用到迭代RWT中用于提高加速度估计精度。实验结果表明,该算法在低信噪比的情况下可以准确检测出匀加速微弱目标,计算量较小且精度较高。

一种用于数字峰值电流模Buck的高精度DPWM设计

为减小脉冲关断延迟,提出了一种用于数字峰值电流模Buck的高精度数字脉冲宽度调制器(DPWM)的设计方案。采用粗调与细调相结合的分段式架构思想,粗调部分由全局时钟控制计数器-比较器模块构成,细调部分由锁相环组成的相移电路、计数器-比较器、多路选择器和逻辑门构成,以此产生不同精度的两段式延迟叠加,实现较高的DPWM输出精度。采用Vivado和Xilinx7系列FPGA,仿真并测试了搭载高精度DPWM的Buck。仿真结果表明,DPWM时间分辨率为250 ps,精度为0.01%。此外,测试结果表明,与低精度DPWM相比,设计的高精度DPWM一定程度上抑制了系统的极限环振荡,提高了Buck的环路带宽及系统稳定性。

自校正式高精度MOS A/D变换器

单片集成电路的A/D变换器已出现了相当活跃的局面,但由于集成电路加工精度与离散性的限制,逐次逼近型A/D变换器的精度目前还只限于10位。12位以上高精度水平的产品仍需使用专门的微修正加工技术。本文提出不用微修正技术就可实现高精度A/D变换的“自校正式”A/D变换器方案,并对其原理、电路构成和实验评价结果进行了叙述。在逐次逼近型MOSA/D变换器中,通常是一面将对电容器阵列充电的输入电荷在各电容器上进行再分配,一面进行变换,而本方式参照阵列本身求出各电容器之误差,并据此自动地修正再分配时的误差电荷,实现高精度变换。误差电荷的修正只需在阵列中附加的修正电容器上加所需的电压即可实现,电路结构是简单的,适于单片集成电路化。用3微米CMOS集成电路工艺试制基本电路,构成了分辨力为14位的A/D变换器。通过实验进行评价的结果,本方式把8LSB的线性误差改善到1LSB以下,从而使精度提高3位。