亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        一種提高振動傳感器動態(tài)校準(zhǔn)精度的方法

        2013-12-10 07:16:02毛宏宇胡卓林朱宇川路靖
        計測技術(shù) 2013年1期
        關(guān)鍵詞:傳遞函數(shù)濾波器加速度

        毛宏宇,胡卓林,朱宇川,路靖

        (空軍航空儀器設(shè)備計量總站,北京100070)

        0 引言

        動態(tài)補償技術(shù)是從二十世紀(jì)六、七十年代發(fā)展起來的,目前研究的熱點集中在傳感器系統(tǒng)的動態(tài)特性補償上,即以辨識建模得到的模型為依據(jù),設(shè)計出一種動態(tài)補償濾波器,與原來的傳感器系統(tǒng)相串聯(lián),使級聯(lián)補償器后系統(tǒng)總的動態(tài)性能滿足使用要求[1]。近幾年來,隨著傳感器在測試、計量領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,在傳感器特性的動態(tài)補償研究方面取得了很多成果。徐科軍等人[2]研究了基于函數(shù)聯(lián)結(jié)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FLANN)的腕力傳感器動態(tài)補償方法,實現(xiàn)了機器人腕力傳感器辨識建模與動態(tài)補償;文獻(xiàn)[3]實現(xiàn)了基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳感器特性補償算法,通過改進和簡化“訓(xùn)練”模型,節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)的收斂時間;文獻(xiàn)[4]討論了動態(tài)補償數(shù)字濾波器的設(shè)計及硬件實現(xiàn)方法;然而,以上的研究更多的通過仿真的形式推理了算法的正確性,且應(yīng)用范圍也局限在傳統(tǒng)的力學(xué)傳感器領(lǐng)域,隨著航空航天領(lǐng)域?qū)φ駝觽鞲衅餍枨蟮臄U大,對于振動加速度傳感器的動態(tài)計量越來越受到學(xué)者的重視[5]。

        本文結(jié)合某型飛機發(fā)動機振動傳感器的計量現(xiàn)狀和更高精度的計量需求,提出采用數(shù)字補償方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“對比測量方法”對振動傳感器進行計量,通過設(shè)計動態(tài)補償數(shù)字濾波器,對傳感器高頻響應(yīng)部分進行數(shù)字補償,并對補償結(jié)果進行了實驗驗證。

        1 振動傳感器動態(tài)特性補償方法

        1.1 傳感器高頻失真的原因及解決方法

        工業(yè)中常用的振動傳感器分為三種,位移、速度和加速度型,這三種傳感器對于文中的研究內(nèi)容具有通用性。以振動加速度傳感器為例,可等效為二階彈簧—質(zhì)量—阻尼器(KMC)系統(tǒng),如圖1 所示。

        振動加速度傳感器等效機械模型

        圖中M 為等效質(zhì)量,k 為彈簧的等效剛度,c 為二自由度的粘性阻尼系數(shù),a 表示傳感器的雙向加速度,y (t)是質(zhì)量模塊的等效位移,該傳感器在外界振動加速度的作用下,系統(tǒng)輸入輸出的微分方程為,

        將式(1)進行拉氏變換,當(dāng)初始狀態(tài)為零時,可得輸入輸出傳遞函數(shù)為

        由式(2)的傳遞函數(shù)可知加速度傳感器在諧振頻率ω0附近出現(xiàn)了諧振,此時測量誤差較大,這使得加速度傳感器的實用通頻帶更窄,極大地限制了它的使用范圍。常用的解決辦法是增加傳感器的阻尼比,使之處于臨界阻尼狀態(tài),或限制傳感器的工作頻帶[6],本文提出了一種基于傳遞函數(shù)網(wǎng)絡(luò)理論的動態(tài)數(shù)字補償方法,不改變傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù),利用軟件對加速度傳感器的動態(tài)測量誤差進行補償。

        1.2 振動傳感器動態(tài)補償原理及方法

        動態(tài)補償是對存在動態(tài)誤差的測試系統(tǒng),采取一些特殊的計算處理方法或增加一個補償環(huán)節(jié),達(dá)到減小動態(tài)誤差的目的,以提高系統(tǒng)的總的動態(tài)特性[7]。其動態(tài)補償原理示意圖如圖2 所示。

        圖2 傳感器動態(tài)補償原理示意圖

        圖2 (a)是原始系統(tǒng),其工作頻帶寬度是ω1,在經(jīng)過模值為1 的補償環(huán)節(jié)串聯(lián)補償后,系統(tǒng)的頻帶寬度擴展為ω2,使得傳感器的高頻響應(yīng)得到擴展,補償了傳感器材料和工藝帶來的高頻失真。

        2 動態(tài)補償數(shù)字濾波器的設(shè)計

        2.1 基于零極點相消的補償方法

        設(shè)傳感器的傳遞函數(shù)為H (s),通常H (s)具有n 個零點和m 個極點,

        式中:zi,pj分別為系統(tǒng)的零點和極點。對(3)式乘以階躍信號的z 變換,在由留數(shù)定理對乘積進行反z 變化,可得出傳感器的系統(tǒng)階躍響應(yīng)是一階和二階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)分量的合成,實極點對應(yīng)的子系統(tǒng)為一階系統(tǒng),傳遞函數(shù)為,z 變換的離散傳函為

        式中:pj為實極點;T 為采用間隔;τ 為時間常數(shù)。

        因此,只要確定了(4)式中的ζ1,ω1,即可以得出確定的補償網(wǎng)絡(luò)。

        2.2 加速度傳感器動態(tài)補償濾波器設(shè)計

        基于LC0102T 型壓電加速度傳感器的振動測量系統(tǒng),如圖3 所示。

        圖3 加速度傳感器動態(tài)特性實驗裝置

        把雙線性變化公式代入(4)式中,將s 域傳遞函數(shù)進行離散化,得到振動傳感器的離散傳遞函數(shù)

        為了使傳感器的輸出信號能迅速跟上被測沖擊波壓力信號,要求增加補償環(huán)節(jié)后的等效系統(tǒng)的響應(yīng)時間在幾個微秒內(nèi),工作頻帶能覆蓋被測信號的有效帶寬??梢宰C明[8]對于帶主導(dǎo)極點的二階系統(tǒng)在阻尼比為0.707 時,系統(tǒng)具有最平直的低頻幅頻特性。

        故取ζ1=0.6,T = 0.5μs,ω1= 10000 × 2π,而LC0102T 型傳感器的ζ =0.3,ωn= 50000 ×2π,得到補償網(wǎng)絡(luò)的離散表達(dá)式

        3 振動傳感器的數(shù)字補償效果分析

        由動態(tài)特性實驗裝置的標(biāo)準(zhǔn)信號源發(fā)出階躍振動信號,從加速度傳感器輸出端截取響應(yīng)信號,如圖4所示,可以看出在補償前的高頻失真比較明顯,將公式(5)中的數(shù)字濾波器串入信號放大器的輸出端,在進行測量,得出圖5 所示的測量曲線,

        圖4 原系統(tǒng)測量曲線

        圖5 補償后測量曲線

        由圖中曲線可以看出,補償前加速度傳感器輸出信號包含了很大的動態(tài)測量誤差,而經(jīng)過數(shù)字濾波器的軟件補償后,其輸出結(jié)果較好地反映了所施加在加速度傳感器上的振動信號,大大降低了系統(tǒng)的動態(tài)測量誤差。因此,該數(shù)字濾波器拓展了含有振動傳感器的動態(tài)計量系統(tǒng)的頻譜,滿足在飛機發(fā)動機振動測量系統(tǒng)檢查儀中的計量需求。

        4 結(jié)束語

        通過對現(xiàn)代信號處理理論和數(shù)字補償技術(shù)的研究,提出了采用數(shù)字補償技術(shù)解決飛機發(fā)動機振動傳感器的高頻失真問題,通過設(shè)計的數(shù)字濾波器,對該傳感器進行了動態(tài)補償,拓展了動態(tài)響應(yīng)范圍。實驗表明,數(shù)字補償技術(shù)能夠很好的解決振動傳感器高頻失真的問題,該方法也可以應(yīng)用在其他的動態(tài)測試系統(tǒng)中。

        [1]Huang Junqin,Hou Liansheng,Ji Ping. Design and experimental dynamic compensated digital filter and its applications [C].Procs. of IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference,1992:448 -452.

        [2]徐科軍,殷銘. 基于FLANN 的腕力傳感器動態(tài)補償方法[J]. 儀器儀表學(xué)報,1999,20 (5):541 -544.

        [3]司端鋒. 基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳感器特性補償新算法的研究[J]. 傳感器技術(shù),2000 (l):11 -16.

        [4]畢海等. 動態(tài)補償數(shù)字濾波器的設(shè)計及硬件實現(xiàn)方法[J]. 測試技術(shù)學(xué)報,1998,12 (2):403 -408

        [5] Lee Qiongwei,F(xiàn)ei Xiaojun,Research on System -level Automatic Metrology System for Aircraft Integrated Automatic Test Equipment [C] //ICEMI'07.8th,Intemationd Conference.Xi'an:Electronic Measurement and Instrunlents,2007.

        [6]才海男,周兆英,李 勇,等. 加速度傳感器的動態(tài)特性軟件補償方法[J]. 儀器儀表學(xué)報,1998,19 (3):263 -267.

        [7]龔瑞恩. 改善傳感器特性的軟件處理方法[J]. 信號與處理,2000 (2):43 -47.

        [8]路宏年,鄭兆瑞. 信號與測試系統(tǒng)[M]. 北京:國防工業(yè)出版社,1998.

        猜你喜歡
        傳遞函數(shù)濾波器加速度
        基于無擾濾波器和AED-ADT的無擾切換控制
        “鱉”不住了!從26元/斤飆至38元/斤,2022年甲魚能否再跑出“加速度”?
        從濾波器理解卷積
        電子制作(2019年11期)2019-07-04 00:34:38
        天際加速度
        汽車觀察(2018年12期)2018-12-26 01:05:42
        基于LabVIEW的火焰?zhèn)鬟f函數(shù)測量系統(tǒng)
        開關(guān)電源EMI濾波器的應(yīng)用方法探討
        電子制作(2018年16期)2018-09-26 03:26:50
        創(chuàng)新,動能轉(zhuǎn)換的“加速度”
        金橋(2018年4期)2018-09-26 02:24:46
        死亡加速度
        勞動保護(2018年8期)2018-09-12 01:16:14
        紅外成像系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)測試
        基于TMS320C6678的SAR方位向預(yù)濾波器的并行實現(xiàn)
        精品无码久久久久成人漫画| 日韩美腿丝袜三区四区| 久久精品一区午夜视频| 一区二区三区人妻无码| 欧美va免费精品高清在线| 在线观看国产精品自拍| 91九色最新国产在线观看| 亚洲人成77777在线播放网站| 亚洲日韩乱码中文无码蜜桃臀| 国产激情一区二区三区在线蜜臀| 日本a爱视频二区三区| 午夜福利理论片在线观看| 国产人妻黑人一区二区三区| 中文字幕亚洲区第一页| 日韩av一区二区不卡| 亚洲综合在线一区二区三区| 中文字幕亚洲无线码在一区| 亚洲乱码中文字幕综合69堂| 人妻久久一区二区三区蜜桃| 亚洲日韩精品无码专区网站| 一区二区精品| 亚洲av高清一区二区| 欧美激情肉欲高潮视频| 亚洲av日韩av无码av| 国产粉嫩嫩00在线正在播放| 婷婷色精品一区二区激情| 亚洲精品乱码8久久久久久日本 | 国产精品黑色丝袜在线播放| 99蜜桃在线观看免费视频| 国产av夜夜欢一区二区三区| 国产日韩成人内射视频| 亚洲乱码中文字幕综合| 美女脱了内裤露出奶头的视频| 女人被爽到呻吟gif动态图视看| 国产成人免费高清激情明星| 少妇熟女天堂网av天堂| 亚洲av成人噜噜无码网站| 国产精品11p| 久久人妻精品中文字幕一区二区| 亚洲精品乱码久久久久久不卡| 丰满少妇愉情中文字幕18禁片|