本文選題：隨機(jī)共振 + 渦街流量計(jì)��； 參考：《中國計(jì)量大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：本文根據(jù)隨機(jī)共振系統(tǒng)理論,通過數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)合系統(tǒng)研究了隨機(jī)共振系統(tǒng)的控制方法,應(yīng)用于渦街流量計(jì)的工程信號(hào)處理中。渦街流量計(jì)的信號(hào)中疊加的干擾噪聲會(huì)影響測量精度,導(dǎo)致小流量時(shí)渦街信號(hào)的檢測困難。本文針對(duì)渦街信號(hào)提出了基于隨機(jī)共振的檢測方法,主要完成以下工作:1、通過理論分析與數(shù)值仿真,探討輸入信號(hào)與非線性雙穩(wěn)系統(tǒng)之間關(guān)系,定量分析信號(hào)幅值與系統(tǒng)閾值、信號(hào)頻率與克萊默斯逃逸率之間匹配關(guān)系,提出幅值和頻率雙重調(diào)制的系統(tǒng)控制方法,以調(diào)制幅值和頻率為控制參數(shù),實(shí)現(xiàn)信號(hào)與雙穩(wěn)系統(tǒng)的匹配。數(shù)值仿真表明該控制方式是可行和有效的,不同參數(shù)的輸入信號(hào)可以通過該方法產(chǎn)生隨機(jī)共振。2、針對(duì)渦街信號(hào),提出基于渦街信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差的控制參數(shù)自適應(yīng)選取方法,該方法利用渦街信號(hào)特征,通過信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)管道內(nèi)流速,以此縮小控制參數(shù)的搜索范圍,提高了信號(hào)與雙穩(wěn)系統(tǒng)匹配的效率。3、搭建渦街流量計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)時(shí)采集渦街流量計(jì)輸出的疊加有現(xiàn)場噪聲的旋渦波動(dòng)信號(hào),通過提出的隨機(jī)共振方法對(duì)渦街信號(hào)進(jìn)行處理,重點(diǎn)分析了小流量情況下渦街信號(hào),處理結(jié)果表明,系統(tǒng)輸出信號(hào)中噪聲能量向渦街信號(hào)轉(zhuǎn)移,有效增強(qiáng)了渦街信號(hào),提高信號(hào)的信噪比,準(zhǔn)確獲取了渦街頻率,實(shí)現(xiàn)流量測量,擴(kuò)展渦街流量計(jì)測量下限。
[Abstract]:Based on the theory of stochastic resonance system, the control method of stochastic resonance system is studied by numerical simulation and experiment, which is applied to the engineering signal processing of vortex Flowmeter. The interference noise in the signal of vortex Flowmeter will affect the accuracy of measurement and make the detection of vortex signal difficult when the flow rate is small. In this paper, a detection method based on stochastic resonance for vortex signal is proposed. The following work is accomplished: 1. Through theoretical analysis and numerical simulation, the relationship between input signal and nonlinear bistable system, quantitative analysis of signal amplitude and system threshold are discussed. Based on the matching relationship between signal frequency and Kramer escape rate, a system control method of amplitude and frequency double modulation is proposed. The modulation amplitude and frequency are used as control parameters to realize the matching between signal and bistable system. Numerical simulation shows that the control method is feasible and effective, and the input signal of different parameters can generate stochastic resonance by this method. For vortex signal, an adaptive control parameter selection method based on the standard deviation of vortex signal is proposed. This method uses the characteristics of vortex street signal to estimate the velocity of flow in the pipeline through signal standard deviation, which reduces the search range of control parameters, improves the efficiency of matching signal with bistable system, and builds the experimental equipment of vortex street Flowmeter. The vortex wave signals with field noise are collected from vortex Flowmeter in real time. The vortex signals are processed by the proposed stochastic resonance method, and the vortex signals with small flow rate are analyzed emphatically. The processing results show that, The noise energy in the output signal of the system is transferred to the vortex signal, which enhances the vortex signal effectively, improves the signal-to-noise ratio of the signal, obtains the vortex frequency accurately, realizes the flow measurement, and extends the lower limit of the vortex Flowmeter measurement.
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH814

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本文編號(hào)：1959066