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基于系数搜索的振动补偿在平台重力测量中的应用研究

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振动与冲击 2023年第16期42卷 300-305页

作者：牟宗磊李振飞胡若要佳敏冯金扬山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590 中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管总局时间频率与重力计量基准重点实验室北京100029

平台式绝对重力仪在测量过程中受振动干扰的影响较大,主要采用振动补偿的方法处理振动干扰,提高测量精度。基于自主研制的激光干涉式绝对重力仪搭建了一套模拟车载平台绝对重力测量系统,利用基于系数搜索的振动补偿方法来减小振动干扰... 详细信息

平台式绝对重力仪在测量过程中受振动干扰的影响较大,主要采用振动补偿的方法处理振动干扰,提高测量精度。基于自主研制的激光干涉式绝对重力仪搭建了一套模拟车载平台绝对重力测量系统,利用基于系数搜索的振动补偿方法来减小振动干扰对重力测量的影响,在三种不同地面环境进行试验并对振动情况进行了评估。试验结果表明,经过振动补偿,室内地面环境重力值标准差减小83%,室外方砖地面环境重力值标准差减小41%,室外柏油地面环境重力值标准差减小60%,三种工况下重力值测量准确度均优于2 mgal。基于系数搜索的振动补偿方法可为平台式绝对重力仪的重力测量提供参考。

关键词：激光干涉绝对重力仪平台式系数搜索振动补偿

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无轴承异步电机转子质量偏心振动补偿控制

仪器仪表学报 2015年第4期36卷 871-878页

作者：杨泽斌董大伟孙晓东樊荣江苏大学电气信息工程学院镇江212013

为解决由机械不平衡引起的无轴承异步电机转子质量偏心振动问题,提出了一种基于自适应最小均方(least-meansquare,LMS)滤波器产生振动补偿信号的控制方法。首先分析了无轴承异步电机不平衡振动产生机理,从检测到的位移信号中分离出与转... 详细信息

为解决由机械不平衡引起的无轴承异步电机转子质量偏心振动问题,提出了一种基于自适应最小均方(least-meansquare,LMS)滤波器产生振动补偿信号的控制方法。首先分析了无轴承异步电机不平衡振动产生机理,从检测到的位移信号中分离出与转速同频的振动信号分量,再利用自适应LMS滤波器产生一个与其同频同幅同相位的补偿信号去消除振动信号分量,从而达到振动抑制的目的。最后在MATLAB/Simulink工具箱中对该控制方法进行了仿真研究,并在一台试验样机上进行了实验验证。仿真和实验结果表明,所提基于LMS算法的自适应滤波器能够有效地降低转子径向振动位移的峰-峰值,并且能减小位移控制回路的电流,从而验证了所提方法的正确性与有效性。

关键词：无轴承异步电机自适应滤波器振动补偿质量偏心 LMS

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基于LMS算法的磁悬浮轴承系统振动补偿

振动工程学报 2009年第6期22卷 583-588页

作者：高辉徐龙祥南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

主动磁悬浮轴承转子高速旋转时会对系统产生周期性不平衡激振力响应,此响应会降低系统的控制精度、稳定性以及限制转子速度的提高等。针对此响应对系统的影响,首先,从轴承转子机械特性及系统控制过程分析系统周期性力产生的原因;其次,... 详细信息

主动磁悬浮轴承转子高速旋转时会对系统产生周期性不平衡激振力响应,此响应会降低系统的控制精度、稳定性以及限制转子速度的提高等。针对此响应对系统的影响,首先,从轴承转子机械特性及系统控制过程分析系统周期性力产生的原因;其次,以振动在系统控制过程中体现的正弦形式信号为处理对象,采用最小均方差(LMS)算法与数字PID联合控制的方法实现滤波补偿;然后,通过分析定步长LMS算法与PID参数及被处理信号的频率的相互影响,提出了一种依据转子位移信号频率变化而实时变频切换补偿的控制策略;最后通过实验台实验验证了方法的有效性,为轴承转速的进一步提高奠定基础。

关键词：主动磁悬浮轴承振动补偿 LMS算法实时切换控制自适应滤波

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基于白光扫描干涉的振动补偿方法

中国机械工程 2015年第10期26卷 1301-1305页

作者：茅健徐朋杨将新曹衍龙上海工程技术大学上海201620 浙江大学杭州310027

研制了一种基于白光波长扫描干涉法的表面形貌抗振反馈测量系统,介绍了白光扫描干涉法的相位提取算法和相位去包裹算法,对声光可调滤光器低速率扫频时产生的非线性误差进行了算法修正,设计了用于振动补偿的DSP硬件控制模块,并搭建了抗... 详细信息

研制了一种基于白光波长扫描干涉法的表面形貌抗振反馈测量系统,介绍了白光扫描干涉法的相位提取算法和相位去包裹算法,对声光可调滤光器低速率扫频时产生的非线性误差进行了算法修正,设计了用于振动补偿的DSP硬件控制模块,并搭建了抗振反馈测量系统。在不同振动环境下,对研磨12级的标准样块进行了三维表面形貌测量以及粗糙度参数评定。结果表明,施加低频振源后的粗糙度评定参数大小为未施加任何振源的粗糙度评定参数大小的2倍左右,开启系统振动反馈后,粗糙度评定参数接近最大允许值,说明本测量方法能在一定程度上消除振动噪声的影响,保证测量的顺利进行。二维、三维表面评定结果对比表明,三维表面评定能更全面地表现被测表面的形貌特征。

关键词：白光扫描干涉相位计算振动补偿表面评定

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加速度传感器对重力仪振动补偿效果分析

计量学报 2023年第11期44卷 1699-1705页

作者：马得凯李春剑冯金扬范锋要佳敏王启宇胡若河北工程大学数理科学与工程学院河北邯郸056038 中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管总局时间频率与重力计量基准重点实验室北京100029

为分析加速度传感器对重力仪的补偿效果,基于NIM-3C绝对重力仪搭建了平台式重力测量实验平台,并用激光测振仪输出信号作为标准信号,通过实验标定了平台式重力测量环境下MSA1000A-02、991B、INV9832-50三种不同型号的加速度型传感器的振... 详细信息

为分析加速度传感器对重力仪的补偿效果,基于NIM-3C绝对重力仪搭建了平台式重力测量实验平台,并用激光测振仪输出信号作为标准信号,通过实验标定了平台式重力测量环境下MSA1000A-02、991B、INV9832-50三种不同型号的加速度型传感器的振动采集性能。实验结果表明,为保证平台式重力测量环境下的重力测量不确定度达到mGal量级,加速度计引入的测量不确定度应在百μGal以内。在平台式重力测量工况下,传感器MSA1000A-02和激光测振仪所测振动(标准信号)的拟合二次项系数极差为2.94μGal,满足平台式重力测量环境的不确定度及带宽等的要求。

关键词：计量学绝对重力仪重力测量加速度传感器激光测振仪振动补偿标定

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无轴承永磁薄片电机转子不平衡振动补偿控制

系统仿真学报 2010年第2期22卷 453-457页

作者：朱熀秋郝晓红江苏大学电气信息工程学院镇江212013

无轴承永磁薄片电机转子质量的不平衡振动严重影响了系统的动态特性及安全运行。介绍了无轴承永磁薄片电机转子悬浮力产生机理,推导了悬浮转子的动力学方程,在电磁转矩和径向悬浮力解耦控制的基础上,对无轴承永磁薄片电机转子进行了振... 详细信息

无轴承永磁薄片电机转子质量的不平衡振动严重影响了系统的动态特性及安全运行。介绍了无轴承永磁薄片电机转子悬浮力产生机理,推导了悬浮转子的动力学方程,在电磁转矩和径向悬浮力解耦控制的基础上,对无轴承永磁薄片电机转子进行了振动补偿控制,设计了反馈不平衡补偿控制系统,采用Matlab/Simulink工具箱构建了仿真系统,进行了性能仿真试验。研究结果表明:基于反馈补偿控制器的振动控制策略能够较好的抑制悬浮转子振动,大大提高了转子的旋转精度。

关键词：无轴承电机动力学方程振动补偿反馈控制

基于图像处理的振动补偿方法在接触轨检测中的应用

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城市轨道交通研究 2014年第1期17卷 91-94页

作者：郑锐王元贵于龙占栋西南交通大学电气工程学院成都硕士研究生610031

分析了传统检测车车体振动补偿方式存在的缺陷,提出一种基于图像处理的接触轨检测车车体振动补偿方法。将激光摄像组件安装于与车体连接的补偿梁上,激光切面沿钢轨断面方向投射。高速摄像机获取钢轨断面图像。运用图像处理技术获取钢轨... 详细信息

分析了传统检测车车体振动补偿方式存在的缺陷,提出一种基于图像处理的接触轨检测车车体振动补偿方法。将激光摄像组件安装于与车体连接的补偿梁上,激光切面沿钢轨断面方向投射。高速摄像机获取钢轨断面图像。运用图像处理技术获取钢轨特征点,并计算车体在多体动力学下振动偏移量,将以车体作为参考系的接触轨检测数据归算至基准坐标系。该振动补偿方法已运用于广州地铁接触轨检测车中。通过广州地铁4号线新造至黄村区间接触轨检测数据,验证了该方法能有效提高接触轨检测数据精度。

关键词：接触轨检测图像处理车体偏移振动补偿

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接触网几何参数振动补偿系统研究

接触网几何参数振动补偿系统研究

作者：刘涛西南交通大学

学位级别：硕士

接触网几何关系是高速接触网的安全技术基础,精确测定接触网几何参数是高速弓网关系众多的难题之一。接触网检测车在动态检测的过程中会产生复杂的振动,对接触网静态几何参数的测定会产生不利的影响。因此,必须补偿因车体振动产生的垂... 详细信息

接触网几何关系是高速接触网的安全技术基础,精确测定接触网几何参数是高速弓网关系众多的难题之一。接触网检测车在动态检测的过程中会产生复杂的振动,对接触网静态几何参数的测定会产生不利的影响。因此,必须补偿因车体振动产生的垂直和水平方向的位移量,而对接触网几何参数检测造成的偏差。本文详细分析了接触网检测车的振动特性,给出不同振动形式下接触网检测几何参数补偿几何模型。结合检测车的振动特性把激光扫描系统引进车体振动位移测量,并确定了激光扫描系统的安装方案,既简化测量系统,又提高了可靠性,达到接触网检测精确测量接触网几何参数的目的。两套激光扫描系统安装在车底,在检测车运行中各自扫描相对应的钢轨,并实时把数据发送到振动补偿处理计算机。计算机对扫描数据滤波和提取处理得到车体相对于两个钢轨面的位移,进而通过几何关系计算得到补偿数据。最后由计算机把补偿数据发送到接触网几何参数检测计算机与几何参数合成,完成几何数据补偿。整个系统在检测过程实时测量车体振动位移,实时发送补偿数据。本文详细介绍了接触网检测车振动补偿的硬件搭建和安装,完成了实时检测软件方案设计及代码编写。经实际运行,证明了系统设计的合理性和可行性,达到了预期的效果。

关键词：接触网检测振动补偿激光扫描

同方学位论文库评论

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卫星光通信误差反馈振动补偿算法研究

卫星光通信误差反馈振动补偿算法研究

作者：马志超哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

卫星间光通信与微波通信相比具有通信容量大、终端体积小和保密性好等突出优点,但是由于激光束宽窄,传输距离长等原因,要求卫星光通信中负责建立和保持激光通信链路的瞄准、捕获、跟踪系统(Pointing、Acquisition and Tracking简称PAT)... 详细信息

卫星间光通信与微波通信相比具有通信容量大、终端体积小和保密性好等突出优点,但是由于激光束宽窄,传输距离长等原因,要求卫星光通信中负责建立和保持激光通信链路的瞄准、捕获、跟踪系统(Pointing、Acquisition and Tracking简称PAT)的跟瞄精度为微弧度量级,卫星平台角振动可达到100urad,严重影响了光通信的质量。因此对光通信平台的振动进行控制和补差具有重要意义。目前,针对卫星平台振动控制的方法主要分为两类:被动隔离和主动补偿。被动隔离是直接在星上安装振动隔离系统,它的有效补偿范围在振动的高频区,对低频振动(100Hz以下)的控制效果不好,通常针对低频振动采用主动补偿,主动补偿是在精瞄子系统中通过快速偏转镜对振动进行补偿,因此主动补偿的关键是获得精瞄镜的振动补偿量。本论文针对卫星平台的低频振动提出一种新型振动主动补偿方法,采用基于LMS算法的自适应滤波器获得精瞄镜的振动补偿量,自适应滤波器的输入参考信号由加速度计提供,通过CCD探测器获得的误差信号调节自身的权系数矢量,使得精瞄镜振动补偿量到最优值,从而达到对卫星平台振动进行主动补偿的目的。因此算法具有很强“自我调节“的能力,能够通过误差信号调节,自动改变自身的参数。适应系统参数和振动的变化,在一定程度上缓解硬件设计的不足。文章系统的分析了卫星光通信平台振动误差反馈补偿算法的原理,建立系统性能仿真模型,并利用MATLAB软件对算法性能进行了仿真研究,主要从四个方面分析了算法的性能:平台振动幅度对算法的性能影响,平台的振动频率对算法的性能影响,加速度计和CCD探测器的采样频率对算法的性能的影响,以及系统的延时对算法性能的影响,同时为了降低系统延时对算法性能的影响,采用振动预测的方法提高算法的性能。通过对仿真结果分析可知,卫星光通信自适应振动补偿算法具有很优越的性能,是一种很好的平台低频振动补偿算法。本论文的工作开阔了卫星平台振动主动补偿方法的视野,为误差反馈补偿算法在具体硬件系统中实现提供了可靠理论和仿真依据。

关键词：卫星光通信振动补偿自适应滤波器瞄准、捕获、跟踪