基于辨識(shí)算法的電荷放大器動(dòng)態(tài)特性補(bǔ)償
發(fā)布時(shí)間：2021-07-08 08:18
用于采集沖擊振動(dòng)信號(hào)的傳感器輸出具有上升時(shí)間短,峰值高的特點(diǎn),一般模擬電路的動(dòng)態(tài)特性難以滿足瞬態(tài)測(cè)試要求,且依據(jù)電路理論所計(jì)算的傳遞函數(shù)以及分析傳遞函數(shù)所做出的動(dòng)態(tài)特性補(bǔ)償也只是停留在理論可行的層面,實(shí)際效果差強(qiáng)人意。針對(duì)以上問題,提出了將系統(tǒng)辨識(shí)理論以及反濾波技術(shù)應(yīng)用于模擬電路的方法。該方法將系統(tǒng)辨識(shí)運(yùn)用到放大電路,可以較為準(zhǔn)確的得到電路的傳遞函數(shù),通過此傳遞函數(shù)可以有效提高電路的動(dòng)態(tài)性能。通過試驗(yàn)證明該補(bǔ)償方法能有效改善放大電路的幅頻特性和相頻特性,極大地提高測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。
【文章來源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
電荷放大電路圖
式(1)中，h(k)是可觀測(cè)的數(shù)據(jù)向量。預(yù)測(cè)誤差是將系統(tǒng)輸出z(k)和模型輸出進(jìn)行比較之后得到的。辨識(shí)算法利用之前得到的輸出預(yù)測(cè)誤差珓z(k)，在確定的準(zhǔn)則下，計(jì)算出k時(shí)刻的模型參數(shù)估計(jì)值，然后用這個(gè)估計(jì)值去更新系統(tǒng)模型函數(shù)。在反復(fù)反饋和迭代中，預(yù)測(cè)誤差將達(dá)到極小值。此時(shí)的模型輸出在該準(zhǔn)則意義下最接近系統(tǒng)輸出z(k)，這個(gè)模型便是辨識(shí)到的最終結(jié)果。將系統(tǒng)的輸入和輸出構(gòu)造成最小二乘格式為:
由于儀器原因電荷信號(hào)發(fā)生器無法輸出此階躍信號(hào)數(shù)據(jù)，只能將方波信號(hào)的上升沿作為階躍信號(hào)。經(jīng)過電荷放大電路后的信號(hào)由采集存儲(chǔ)電路將其存儲(chǔ)在Flash(閃存)內(nèi)。采集端選用10 MHz采樣頻率。將采集到的信號(hào)經(jīng)Matlab處理，取其中重要部分的20 000個(gè)點(diǎn)，繪制可得電荷放大電路的響應(yīng)曲線如圖3所示。按照最小二乘格式將輸入和輸出的關(guān)系表達(dá)為:
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電荷放大器校準(zhǔn)的研究[J]. 徐愛華,王健,許昊,蔡芳芳,郭海,嚴(yán)求知. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2018(06)
[2]基于LabVIEW的SISO系統(tǒng)傳遞函數(shù)估計(jì)虛擬儀器設(shè)計(jì)[J]. 耿彥章,呂海峰,安君,冀曉菲. 中國測(cè)試. 2017(06)
[3]毀傷威力場(chǎng)沖擊波無線分布式測(cè)試方法研究[J]. 楊帆,梁永燁,杜紅棉,尤文斌,崔敏,王玉全,劉帆,焦耀晗. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]二階系統(tǒng)線性自抗擾控制器頻帶特性與參數(shù)配置研究[J]. 袁東,馬曉軍,曾慶含,邱曉波. 控制理論與應(yīng)用. 2013(12)
[5]無線沖擊波超壓測(cè)試系統(tǒng)研究[J]. 杜紅棉,祖靜. 火力與指揮控制. 2012(01)
[6]基于系統(tǒng)辨識(shí)的電路脈沖響應(yīng)建模[J]. 樊高輝,魏明,劉衛(wèi)超. 電訊技術(shù). 2011(10)
[7]新型壓電式傳感器前置放大電路的設(shè)計(jì)[J]. 張微,高國旺,李漢興,張維娜. 電子測(cè)試. 2010(06)
[8]基于Multisim的準(zhǔn)靜態(tài)電荷放大器仿真分析[J]. 鄧維禮,秦嵐,劉俊,許斌. 國外電子測(cè)量技術(shù). 2009(04)
[9]沖擊波存儲(chǔ)測(cè)試技術(shù)[J]. 尤文斌,祖靜,范錦彪,張志杰. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2006(S2)
[10]一種基于最小二乘的離散模型參數(shù)自適應(yīng)辨識(shí)方法[J]. 倪二男,張大力. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(02)
碩士論文
[1]沖擊波測(cè)試系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)特性補(bǔ)償研究[D]. 劉浩.中北大學(xué) 2017
本文編號(hào)：3271202
【文章來源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
電荷放大電路圖
式(1)中，h(k)是可觀測(cè)的數(shù)據(jù)向量。預(yù)測(cè)誤差是將系統(tǒng)輸出z(k)和模型輸出進(jìn)行比較之后得到的。辨識(shí)算法利用之前得到的輸出預(yù)測(cè)誤差珓z(k)，在確定的準(zhǔn)則下，計(jì)算出k時(shí)刻的模型參數(shù)估計(jì)值，然后用這個(gè)估計(jì)值去更新系統(tǒng)模型函數(shù)。在反復(fù)反饋和迭代中，預(yù)測(cè)誤差將達(dá)到極小值。此時(shí)的模型輸出在該準(zhǔn)則意義下最接近系統(tǒng)輸出z(k)，這個(gè)模型便是辨識(shí)到的最終結(jié)果。將系統(tǒng)的輸入和輸出構(gòu)造成最小二乘格式為:
由于儀器原因電荷信號(hào)發(fā)生器無法輸出此階躍信號(hào)數(shù)據(jù)，只能將方波信號(hào)的上升沿作為階躍信號(hào)。經(jīng)過電荷放大電路后的信號(hào)由采集存儲(chǔ)電路將其存儲(chǔ)在Flash(閃存)內(nèi)。采集端選用10 MHz采樣頻率。將采集到的信號(hào)經(jīng)Matlab處理，取其中重要部分的20 000個(gè)點(diǎn)，繪制可得電荷放大電路的響應(yīng)曲線如圖3所示。按照最小二乘格式將輸入和輸出的關(guān)系表達(dá)為:
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電荷放大器校準(zhǔn)的研究[J]. 徐愛華,王健,許昊,蔡芳芳,郭海,嚴(yán)求知. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2018(06)
[2]基于LabVIEW的SISO系統(tǒng)傳遞函數(shù)估計(jì)虛擬儀器設(shè)計(jì)[J]. 耿彥章,呂海峰,安君,冀曉菲. 中國測(cè)試. 2017(06)
[3]毀傷威力場(chǎng)沖擊波無線分布式測(cè)試方法研究[J]. 楊帆,梁永燁,杜紅棉,尤文斌,崔敏,王玉全,劉帆,焦耀晗. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]二階系統(tǒng)線性自抗擾控制器頻帶特性與參數(shù)配置研究[J]. 袁東,馬曉軍,曾慶含,邱曉波. 控制理論與應(yīng)用. 2013(12)
[5]無線沖擊波超壓測(cè)試系統(tǒng)研究[J]. 杜紅棉,祖靜. 火力與指揮控制. 2012(01)
[6]基于系統(tǒng)辨識(shí)的電路脈沖響應(yīng)建模[J]. 樊高輝,魏明,劉衛(wèi)超. 電訊技術(shù). 2011(10)
[7]新型壓電式傳感器前置放大電路的設(shè)計(jì)[J]. 張微,高國旺,李漢興,張維娜. 電子測(cè)試. 2010(06)
[8]基于Multisim的準(zhǔn)靜態(tài)電荷放大器仿真分析[J]. 鄧維禮,秦嵐,劉俊,許斌. 國外電子測(cè)量技術(shù). 2009(04)
[9]沖擊波存儲(chǔ)測(cè)試技術(shù)[J]. 尤文斌,祖靜,范錦彪,張志杰. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2006(S2)
[10]一種基于最小二乘的離散模型參數(shù)自適應(yīng)辨識(shí)方法[J]. 倪二男,張大力. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(02)
碩士論文
[1]沖擊波測(cè)試系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)特性補(bǔ)償研究[D]. 劉浩.中北大學(xué) 2017
本文編號(hào)：3271202
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