光纤智能土木结构概论

本文概述了光纤智能土木结构的概念;阐述了光纤在土木结构中传感、信号处理及智能控制的基础问题和解决方法,并提出若干潜在的研究问题。     

基于Hilbert变换的相位差测量法分析及改进

分析了随机噪声对基于Hilbert变换的相位差测量方法的影响,得出了低信噪比下影响测量精度的主要因素是＂信噪乘积＂（测量信号与随机噪声的乘积）的结论,据此提出了一种基于IIR陷波器和平均滤波器的改进方法,即先利用Hilbert变换计算出相位差粗值,再经IIR陷波器和平均滤波器滤波得到相位差精确值,并给出了实现步骤及框图。仿真实验表明了该方法的可行性。     

基于谐振频率的U形管科氏流量计测量管污垢在线检测方法

为保证科氏流量计正常工作,必须定期检测测量管内是否存在污垢。目前,U形管科氏流量计测量管污垢的检测采用离线检定方式,无法实时监测科氏流量计的工作状态。针对这一问题,利用ANSYS仿真分析U形管科氏流量计测量管污垢分布模型,并在此基础之上,对U形管科氏流量计测量管进行力学建模分析,得出污垢及流体流速对测量管谐振频率的影响规律,提出了一种基于谐振频率的科氏流量计测量管污垢在线检测方法。仿真和实验结果表明:该方法可有效实现对U形管科氏流量计测量管污垢的在线检测。     

基于改进Rife算法的LFMCW雷达测距方法及实现

为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达测距精度,提出一种基于改进Rife算法的雷达测距方法。首先介绍了方法原理,并理论分析了方法的测距性能;其次,结合以FPGA EP3C55F484C8N为核心芯片的线性调频连续波雷达,探索了方法实现,并就方法实现的关键点之一——实数点处的DFT计算给出流程;然后,通过Quartus II进行时序仿真,结果显示所提方法可行;最后,利用线性调频连续波雷达实验平台进行现场测距验证,整个距离段上,系统可进行高精度测距,与现有实际测距方法相比,精度更高,稳定性更好,证明了方法的有效性。     

科氏流量计仿人智能控制器参数的量子遗传优化

设计的科氏流量计仿人智能振幅控制器根据振幅偏差及其变化率将振动过程划分为8种特征状态,利用启发式搜索和直觉推理,分别设计相应的控制模态,从而实现振动控制;针对控制器中振动特征状态识别参数与控制模态参数较多且不易设置的问题,采用量子遗传优化算法实现控制器参数优化,给出了优化原理、优化流程和实现步骤,并进行实验验证。结果表明,参数优化后仿人智能控制器起振时间较优化前减少约0.1 s、较PID控制减少约0.6 s,且振幅稳定,验证了方法性能。     

牙哈凝析气田集中处理站流程优化运行研究

针对塔里木油田牙哈凝析气田集中处理站实际负荷及操作温度已远大于设计负荷的情况,为提高装置运行效率和提高产品回收率,运用SRK及PR方程建立了适合于牙哈凝析气田气质的相关各单体设备的数学模型和相关算法及运用序贯模块法开发出牙哈凝析气田集中处理站全流程模拟软件.模拟数据与现场数据相对比证明本软件具有很高的可靠性,能有效指导生产.     

20余种液位测量方法分析

该文对磁致伸缩法、核辐射法、光纤传感器法和雷达法等20余种液位测量方法进行了分类归纳，并对各自的原理、特点等进行了较系统的比较分析。     

计及负频率影响的科里奥利质量流量计信号处理方法

采用滑动Goertzel算法计算科里奥利质量流量计信号的相位差时，存在较长的收敛过程，其主要原因之一是忽略了负频率成分的贡献。基于DTFT递推算法，提出了一种计及负频率影响的科里奥利质量流量计信号处理方法。首先采用自适应格型陷波滤波器对科里奥利质量流量计的传感器输出信号进行滤波并求得其频率，然后采用计及负频率影响的DTFT递推算法计算两路信号之间的实时相位差，再通过频率和相位差计算出时间差，从而求得质量流量。仿真结果表明，该方法可极大缩短相位差和时间差计算的收敛过程，具有较高的计算精度，且当应用于实际的系统时不易发生数值溢出。     

科氏流量计相位差估计的ap-Hilbert法

相位差估计是科氏流量计精确计量的基础,现有方法计算量较大,估计精度受频谱泄漏影响,且需要预知信号频率,难以满足复杂流量环境的测量需求。为此,提出一种科氏流量计相位差估计的ap-Hilbert法,首先对2路传感器信号进行全相位预处理,即对采样信号循环分段后移位对齐相加得到全相位序列,以消除频谱泄漏导致的端点效应;然后,对全相位序列进行Hilbert变换获得其解析信号,分别提取2路解析信号的实信号和虚信号部分;再通过三角变换,利用三角函数和差公式即可求出相位差。实验结果表明,所提方法克服了Hilbert变换的端点效应,与现有方法相比较,较大提高了相位差估计精度。     

非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法

为提高非整周期采样信号的频率估计精度,提出一种非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法。首先,为抑制信号非整周期采样对自相关的影响,对采样信号进行加窗自相关;其次,根据加窗自相关信号初相位为零的特点生成参考信号,实现参考信号与加窗自相关信号的相位匹配;最后,根据柯西不等式,利用参考信号和加窗自相关信号构造反映参考信号和加窗自相关信号频率匹配程度的误差函数,误差函数最小值对应的频率即为信号频率估计值。计算验证和LFMCW雷达测距实验表明该方法不受信号非整周期采样的影响,有效地提高了非整周期采样信号的频率估计精度,改善了LFMCW雷达的测距精度。