压电传感器动态特性数字化补偿方法应用研究

从压电式传感器物理原理出发,导出了压电式传感器动态特性的物理数学方程;提出了压电式传感器动态特性补偿原理,并给出了具体的数字化动态补偿实现方法。通过扫频原理获得了一种新型钵状差动式压电加速度传感器精确模型,运用该文数字化动态补偿方法,完成了该型传感器补偿器。对比补偿前后的产感器扫频曲线,表明该文方法可以达到很好的动态特性补偿效果。     

基于RBF神经网络的虚拟仪器测试系统动态补偿方法

测试系统存在着动态测试误差,为了准确地复现出被测量的原始信号,提出了基于RBF神经网络的虚拟仪器测试系统动态补偿方法.该方法不依赖于测试系统的数学模型,而是根据测试系统的输入和响应数据,利用神经网络的强非线性逼近能力获得补偿系统的模型参数,通过LabVIEW构造出测试系统的动态补偿系统.实验结果表明,将RBF神经网络和虚拟仪器相结合,对测试系统进行动态补偿具有良好的效果.     

基于RBF神经网络的加速度传感器动态补偿研究

提出一种应用径向基函数(RBF)神经网络进行加速度传感器动态性能补偿方法.介绍动态补偿原理以及算法,并将其与BP神经网络法和系统辨识法进行比较.该方法利用加速度传感器的动态标定数据,采用RBF神经网络搜索和优化补偿模型参数.结果表明,这种补偿模型误差小,比用系统辨识法有良好的鲁棒性、能实现在线软补偿,比用BP神经网络有更快的训练速度.     

基于高冲击台的高量程加速度传感器动态性能分析

高量程传感器是测试系统核心器件,传感器性能直接影响测试系统精确度,所以对传感器的动态性能分析十分重要。针对高量程加速度传感器动态校准装置自动化程度不高,提出了基于高冲击台的动态校准系统。试验采用冲击比较法,以B&K公司8309传感器作为标准传感器对实验室自制58#压阻式量程100000g加速度传感器进行动态校准,分析传感器动态性能,动态性能不理想,对传感器进行动态建模,为以后的动态补偿提供依据。     

火箭发动机推力矢量测量平台的原理与结构

介绍了一种新型压电式火箭发动机推力矢量测试方法,该测试系统的测力平台由4个3维压电石英力传感器构成,利用每个传感器获得的3个分力信号,将其带入推力矢量反求公式,即可获得各推力矢量偏心参数.通过空间加载试验可知,该压电推力矢量测量系统的推力测量误差不大于0.3%,同时能准确测量出偏移量δ和偏斜角α等参数.理论分析和空间加载试验结果均表明,该推力矢量测量平台结构合理,方法可行.     

死亡相关蛋白5研究进展

介绍了一种新型压电式火箭发动机推力矢量测试方法,该测试系统的测力平台由4个3维压电石英力传感器构成,利用每个传感器获得的3个分力信号,将其带入推力矢量反求公式,即可获得各推力矢量偏心参数.通过空间加载试验可知,该压电推力矢量测量系统的推力测量误差不大于0.3%,同时能准确测量出偏移量δ和偏斜角α等参数.理论分析和空间加载试验结果均表明,该推力矢量测量平台结构合理,方法可行.     

烟幕的湍流效应对热成像制导导弹性能的影响

在热成像系统静态模型的基础上,利用运动传递函数分析了烟幕湍流效应随成像制导导弹性能的影响,建立了动态性能理论模型,利用计算机对动态性能模型仿真,仿真结果表明湍流效应对制导导弹性能的影响是明显的.     

有源瞬态电场测试系统的动态特性研究

瞬态电场时域测试属于典型的动态测量,其测量结果的准确性与测试系统的动态特性密切相关。文章在设计研制有源瞬态电场测试系统的基础上,在全频段范围内对其开展了动态实验测试,建立了测试系统的传递函数模型,并利用传递函数分析评估了测试系统在时域的动态性能指标;针对γ射线辐照环境下的应用需求,研究了电场传感器的γ剂量率效应,结果显示传感器在γ射线辐照下会出现瞬态干扰,且在4.1×1011rad(Si)/s 的γ辐照剂量率下出现了永久性损伤。     

运动效应和背景杂波对红外成像系统性能评估的修正

在红外成像系统静态性能模型的基础上,利用运动传递函数分析了线性、正弦、随机3种运动形式对成像系统性能的影响,建立了动态性能理论模型．结合背景杂波对约翰逊准则的修正,利用计算机对动态性能模型仿真,仿真结果表明运动效应和背景杂波对系统现场性能的影响是明显的．     

数控机床大推力永磁同步直线电机控制方法

以大推力直线电机及数控机床性能测试为背景,对双边型大推力永磁同步直线电机进行测试,测试中使用Turbo Pmac Clipper作为运动控制器,对直线电机进行速度测试.运用前馈+PID算法调节,尽可能得到设计的响应曲线,并且减小直线电机跟随误差.结果表明,使用该控制方法能使直线电机的进给系统得到良好的动态及静态性能.     

基于PA85A的高精度动态压电陶瓷驱动电源设计

压电陶瓷作为原子力显微镜系统中的执行器件,能够快速跟踪测量样品的形貌。为提高压电陶瓷驱动器的定位精度与响应速度,根据电压控制型驱动电源的原理,以PA85A高压运放为核心器件,设计了一种高精度动态压电陶瓷驱动电源。分析了影响系统精度与动态性能的因素,采用相位补偿法,提高了系统的稳定性。实验结果表明,该电源具有精度高,动态响应快,稳定性强的特点,能有效用于原子力显微镜系统中。     

自适应变阻尼控制算法在随动系统中的应用

为了提高电动舵机系统的动态响应性能,文中提出了一种自适应变阻尼控制方法。首先,在分析舵机传递函数的基础上对其进行了简化;其次,分析了无阻尼自然频率和阻尼比对系统动态性能的影响;再次,结合常规PID控制结构简单、易于实现和遗传算法自适应能力强的优点,设计了基于自适应变阻尼控制算法的新型变阻尼控制器;最后,通过仿真结果对比,表明自适应变阻尼控制方法可以优化随动系统的动态响应性能,系统单位阶跃响应速度快,无超调。     

电荷放大器对石英传感器动态特性的影响

用控制理论对压电石英传感器的等效电路、电压放大器、电荷放大器对压电式传感器动态特性的影响等进行了深入的分析与研究。通过对电压放大器与电荷放大器的系统传递函数的分析指出,压电电压测量系统可等效为1阶环节和2阶惯性环节。由于1阶系统的存在,导致系统不能测量直流信号和变化比较缓慢的信号。该电压测量系统的缺点可通过加电荷放大器来改善,此时压电电荷测量系统的稳态灵敏度为d/CF,它只依赖于电荷放大器的反馈电容,与石英晶体和连接导线的电容无关。从而指出为了充分利用石英传感器,应用时最好连接电荷放大器。     

压电石英推力与推力矢量传感器的研制

介绍了一种压电石英推力与推力矢量传感器,建立了传感器力系等效转换数学模型。采用有限元分析预估了推力与推力矢量传感器的固有频率,并通过实验模态分析法对传感器进行了精确测试,得出了传感器系统的前4阶固有频率、阻尼比和留数等模态参数;通过静态力加载实验获得了传感器的各项静态性能指标。结果表明:该压电石英推力与推力矢量传感器具有良好的静态和动态特性指标、线性度、重复性以及固有频率等参数都达到CIRP-STCC规定的测力仪使用标准。     

热电偶动态校准及动态补偿技术研究

介绍了利用大功率半导体激光器发出的脉冲激光作为激励源,使被校准热电偶表面产生温升,用响应速度快的红外探测器和对被校准热电偶同时对此温度变化信号进行探测,由于红外探测器的频率响应优于被校准热电偶频率响应,因此,以前者测得的值作为真值来校准后者的动态校准系统。利用该系统对普通K型铠装热电偶进行了动态校准,得到红外探测器和被校准热电偶温度-时间的曲线。热电偶补偿环节采用动态补偿滤波器进行建模,由测得的数据曲线来确定滤波器的阶次和参数,从而确立模型结构,并利用交叉检验法检验模型的正确性。试验表明：通过动态补偿模型减小了热电偶的动态误差,使之更接近于实际值,并给出了普通K型铠装热电偶补偿曲线。     

压电分流阻尼电路设计的极点配置方法

针对作为被动控制的压电分流阻尼电路提出极点配置方法。对压电分流阻尼系统建立机电耦合方程,考虑模态位移为输出量,得到系统极点的特征方程。运用主导极点与虚轴的距离对系统动态响应衰减有着关键作用这一特性,确立优化目标,然后求解出压电分流阻尼电路参数的最优值。最后通过数值仿真对所设计的优化方法进行检验,并与传统传递函数优化法进行比较。仿真结果表明,运用极点配置方法设计的压电分流电路有着良好的抑制振动的效果,这验证了极点配置方法的有效性。     

Compensation voltage control in dynamic voltage restorers by use of feed forward and state feedback scheme

This paper discusses the control of the compensation voltages in dynamic voltage restorers (DVR). It first analyzes the power circuit of a DVR system in order to come up with appropriate control limitations and control targets for the compensation voltage control. Based on this power stage analysis, a combined feed forward and state feedback control structure for the compensation voltages of DVRs is developed. This paper also discusses the time delay problems inherent in the digital control system of a DVR. Digital control systems normally have control delay from the sampling period, the switching frequency of the inverter, the sensor transmission time, etc. The control delay increases the dimension of the system transfer function. This makes the control system more unstable. This paper analyzes the control performance related with the control delay, closed loop damping factor, and the output filter parameters in DVR systems. Based on the control system analysis, design guidelines are proposed for the control gains and the inverter switching frequency of DVRs. The proposed theory is verified by an experimental DVR system with a full digital controller.     

基于主动约束阻尼层的次镜支撑结构设计

为了提高空间望远镜次镜支撑结构的动力学性能,利用主动约束阻尼层对次镜支撑结构进行了设计,主动约束阻尼层在柔性结构表面覆盖阻尼材料和压电陶瓷材料,是对柔性结构进行振动抑制的有效手段。首先建立了主动约束阻尼层的有限元模型,采用比例微分控制算法对压电陶瓷进行闭环控制,分析了阻尼材料厚度和控制增益对支撑结构阻尼特性的影响,结果表明增大阻尼层厚度或增大控制增益能够提高结构阻尼特性,但增大阻尼层厚度同时也会降低压电陶瓷的驱动性能。对空间望远镜整体结构的分析结果显示,覆盖主动约束阻尼层后支撑结构的固有频率会略微降低,但是次镜位置的频率响应明显下降,次镜的面型精度也有提高。