一类离散时变系统的在线无限脉冲响应滤波逆控制

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作者 刘建昌 于霞 李鸿儒 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1056-1062,共7页

针对一类离散时变系统,提出了一种基于自适应惯性权重合作粒子群(AIW-CPSO)算法的在线无限脉冲响应(IIR)滤波自适应系统辨识方法,实现零极点实时跟踪的全匹配控制.IIR滤波器可解决有限脉冲响应(FIR)滤波器在辨识时变系统时因其相关矩阵... 针对一类离散时变系统,提出了一种基于自适应惯性权重合作粒子群(AIW-CPSO)算法的在线无限脉冲响应(IIR)滤波自适应系统辨识方法,实现零极点实时跟踪的全匹配控制.IIR滤波器可解决有限脉冲响应(FIR)滤波器在辨识时变系统时因其相关矩阵的特征值会无规律变大而被迫离线训练的问题.同时又降低了在线训练所需的权值向量长度,提升了优化与建模效率.本文设计的自适应惯性权重合作粒子群(AIW-CPSO)算法可在传统粒子群优化(PSO)算法的基础上更好地解决因选用IIR滤波器所带来的全局优化问题.通过仿真分析可以看出,对于此类离散时变系统,基于在线AIW-CPSO-IIR滤波器的自适应逆控制方法可以快速有效的实现未知对象的在线建模,同时实时跟踪时变系统的特征值变化. 展开更多

关键词 离散时变系统 自适应逆控制 无限脉冲响应滤波器 粒子群优化算法

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超低频通信中海洋补偿滤波器设计 被引量：3

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作者 温东 姜波 刘翠海 《电讯技术》 北大核心 2013年第1期77-81,共5页

分析了超低频接收机中海洋补偿滤波器的作用,分别采用1零点1极点、2零点1极点无限脉冲响应滤波器设计超低频海洋补偿滤波器,零点和极点通过数值计算得到。分析结果表明:在20～200Hz频段内,实现的滤波器可以很好地逼近理论的海洋补偿滤波... 分析了超低频接收机中海洋补偿滤波器的作用,分别采用1零点1极点、2零点1极点无限脉冲响应滤波器设计超低频海洋补偿滤波器,零点和极点通过数值计算得到。分析结果表明:在20～200Hz频段内,实现的滤波器可以很好地逼近理论的海洋补偿滤波器;在0～130m范围内,实现的2零点1极点滤波器可以将幅度响应误差控制在1 dB左右,能满足超低频接收机的设计要求。 展开更多

关键词 超低频接收机 脉冲噪声 无限脉冲响应滤波器 海洋补偿滤波器

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一种基于改进通用梳状滤波器的基因预测算法

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作者 贾艳玲 马玉韬 +1 位作者 刘思远 唐晓芬 《湖北农业科学》 北大核心 2014年第19期4712-4715,共4页

针对IIR滤波器在设计和使用中存在系统稳定性和群延迟造成输出滞后的问题,以通用梳状滤波器为例提出了适用于IIR NPBF的改进预测算法。在HMR195序列集上的预测结果表明,所提算法能有效提高编码区预测准确率。

关键词 窄通带滤波器 蛋白质编码区预测 无限脉冲响应滤波器 群延迟

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IIR滤波器在风力发电机振动保护仪上的应用 被引量：2

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作者 乔印虎 朱志坚 张春燕 《机电工程》 CAS 2007年第2期8-10,共3页

基于Butterworth法,采用C语言实现数字带通滤波器的设计,介绍了无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器设计过程及结果验证。在此基础上,设计了一种集振动和转速保护于一体的叶片振动保护仪,保证叶片的可靠运行。

关键词 叶轮 加速度 转速 无限长单位脉冲响应滤波器

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IIR数字滤波器的Matlab和FPGA实现 被引量：1

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作者 张高记 罗朝霞 《现代电子技术》 2011年第11期164-166,共3页

提出一种通过两个二阶节级联构成四阶IIR数字椭圆滤波器的设计方法,并利用Matlab仿真软件设计了通带内波纹不大于0.1 dB,阻带衰减不小于42 dB的IIR数字滤波器。论述了一种采用可编程逻辑器件,通过VHDL硬件描述语言实现该滤波器的方法。... 提出一种通过两个二阶节级联构成四阶IIR数字椭圆滤波器的设计方法,并利用Matlab仿真软件设计了通带内波纹不大于0.1 dB,阻带衰减不小于42 dB的IIR数字滤波器。论述了一种采用可编程逻辑器件,通过VHDL硬件描述语言实现该滤波器的方法。给出了在QuartusⅡ软件下的仿真结果,并在FPGA器件上验证实现。实验证明,这种方法是切实可行的。 展开更多

关键词 无限长单位脉冲响应滤波器 MATLAB FPGA VHDL

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基于改进重复控制+LADRC的PMSM电流谐波抑制策略

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作者 康尔良 李公达 董新宝 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期96-107,共12页

电流环是实现高精度永磁同步电机(PMSM)驱动的关键,然而PMSM驱动器的电流回路中存在很多电流谐波,降低了PMSM驱动器的性能。为抑制这些谐波,本文提出一种基于自抗扰控制(ADRC)+改进重复控制的PMSM矢量控制方案。首先,分析了PMSM电流谐... 电流环是实现高精度永磁同步电机(PMSM)驱动的关键,然而PMSM驱动器的电流回路中存在很多电流谐波,降低了PMSM驱动器的性能。为抑制这些谐波,本文提出一种基于自抗扰控制(ADRC)+改进重复控制的PMSM矢量控制方案。首先,分析了PMSM电流谐波产生来源,同时引入线性自抗扰控制(LADRC)抑制直流扰动;其次,提出一种改进重复控制的奇次谐波重复控制器,将其与LADRC并联并分析其稳定性。针对传统重复控制采样频率与外部信号电流谐波频率比值不为整数时导致的频率偏移问题,引入无限脉冲响应滤波器(IIR)对频率比值分数部分构成的延时环节进行逼近,进一步减小电流谐波。最后,通过仿真和实验验证,所提出的控制方法能对电流谐波进行有效抑制。 展开更多

关键词 永磁同步电机 自抗扰控制 重复控制 电流谐波抑制 无限脉冲响应滤波器

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用于激光软钎焊温度测量的高精度红外辐射测温装置 被引量：1

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作者 李明超 闫宽 +3 位作者 张聪 胡记伟 欧锴 陈绪兵 《红外技术》 北大核心 2025年第1期108-114,共7页

在激光软钎焊加工过程中,实时精准测量焊点温度并调节半导体激光器的输出功率对于保证焊接质量至关重要。为避免因温度测量误差过大或测量速度过慢导致的焊点焦灼、虚焊和假焊等故障,本文设计了用于激光软钎焊的高精度红外辐射测温装置... 在激光软钎焊加工过程中,实时精准测量焊点温度并调节半导体激光器的输出功率对于保证焊接质量至关重要。为避免因温度测量误差过大或测量速度过慢导致的焊点焦灼、虚焊和假焊等故障,本文设计了用于激光软钎焊的高精度红外辐射测温装置。首先描述了红外辐射测温装置的原理,并阐述了红外辐射信号转换电路设计方法,其次介绍了本文中所用的无限脉冲响应Butterworth型滤波器信号处理方法——无限脉冲响应滤波器Butterworth型;最后,通过实验分析并验证了本装置的性能。实验表明,本装置适用于激光软钎焊焊点温度的非接触测量,在标准黑体炉70~260℃范围内测试区间,误差基本处于±2℃之内,最大误差为2%,在激光软钎焊加工过程中,整体平均误差小于0.8%,可广泛应用于激光软钎焊领域。 展开更多

关键词 激光软钎焊 红外辐射 高精度测温 无限脉冲响应滤波器

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基于递推最小二乘的自适应滤波振动主动控制算法分析 被引量：1

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作者 黄全振 易金聪 +1 位作者 李恒宇 王小华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第9期2643-2646,2666,共5页

针对自适应滤波X最小均方差(FXLMS)和滤波U最小均方差(FULMS)振动主动控制算法收敛性较为缓慢的问题,给出一种基于递归最小二乘(RLS)方法的自适应滤波控制算法。该算法大致有无限长脉冲响应(IIR)滤波器结构和RLS算法两部分组成,IIR滤波... 针对自适应滤波X最小均方差(FXLMS)和滤波U最小均方差(FULMS)振动主动控制算法收敛性较为缓慢的问题,给出一种基于递归最小二乘(RLS)方法的自适应滤波控制算法。该算法大致有无限长脉冲响应(IIR)滤波器结构和RLS算法两部分组成,IIR滤波器作为整个算法的主体框架,采用RLS算法针对滤波器的权值进行实时调整,实现了自适应滤波控制算法的功能。仿真对比分析表明,所提算法收敛速度较快。经过实验平台验证,被控对象的整体振动响应下降了65%左右,证明了算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 智能结构 振动主动控制 自适应滤波控制 无限脉冲响应滤波器

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基于数字滤波的激光陀螺数字信号处理算法 被引量：5

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作者 程耀强 徐德民 +1 位作者 万彦辉 刘明雍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期112-115,130,共5页

基于Sagnac效应的激光陀螺,信号输出为天然的数字形式,高速数字信号处理器为数字滤波提供了硬件平台,在现有研制精度和工艺水平下,激光陀螺输出信号的滤波算法好坏直接影响其精度。采集激光陀螺0.25 ms原始测试数据,并以此为研究对象,... 基于Sagnac效应的激光陀螺,信号输出为天然的数字形式,高速数字信号处理器为数字滤波提供了硬件平台,在现有研制精度和工艺水平下,激光陀螺输出信号的滤波算法好坏直接影响其精度。采集激光陀螺0.25 ms原始测试数据,并以此为研究对象,首先采用改进的FIR、IIR滤波算法进行了处理,然后从算法的实时性、处理精度等方面讨论了改进算法的优缺点,最后为激光陀螺选定了最优的滤波算法:IIR滤波+13阶FIR滤波。试验表明,相对于34阶FIR滤波,选定的滤波算法在不减低系统精度的基础上,将系统的时延从传统的3.625 ms降至1.805 ms左右,极大提高了制导系统的实时性,具有重要的工程参考价值。 展开更多

关键词 数字滤波 激光陀螺 算法 有限长单位冲激响应滤波器 无限脉冲响应数字滤波器

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微电网并网逆变器频率自适应前馈双模重复-比例控制 被引量：5

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作者 赵强松 陈昊 +2 位作者 王启帆 王燕 谢文文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4843-4855,共13页

重复控制因其能有效抑制谐波信号而被广泛应用于逆变器控制中,但其动态性能较差,且在电网频率波动时谐波抑制性能下降严重。为此,该文提出一种频率自适应前馈双模重复-比例控制。在双模重复控制的内模中加入前馈环节改善系统的动态性能... 重复控制因其能有效抑制谐波信号而被广泛应用于逆变器控制中,但其动态性能较差,且在电网频率波动时谐波抑制性能下降严重。为此,该文提出一种频率自适应前馈双模重复-比例控制。在双模重复控制的内模中加入前馈环节改善系统的动态性能,并使用无限脉冲响应滤波器实现对电网频率波动导致的分数延迟精确近似。该文给出频率自适应前馈双模重复-比例控制的原理、稳定性分析和参数优化设计过程。实验结果证明了所提出的控制方法在电网频率波动时能抑制并网电流谐波,且具有较好的动态性能。 展开更多

关键词 微电网 重复控制 并网逆变器 频率自适应 无限脉冲响应滤波器

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基于改进滑模观测器的PMSM无速传感控制设计 被引量：4

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作者 柴成龙 李娟 +1 位作者 李生权 陈兴 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期710-716,共7页

针对滑模观测器(SMO)因高频抖振导致电机转子速度和位置难以准确估计,且速度环PI控制器鲁棒性和速度跟踪性能较差的问题,提出一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无速传感控制设计.首先,在直接转矩控制系统中的滑模观测器后加... 针对滑模观测器(SMO)因高频抖振导致电机转子速度和位置难以准确估计,且速度环PI控制器鲁棒性和速度跟踪性能较差的问题,提出一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无速传感控制设计.首先,在直接转矩控制系统中的滑模观测器后加入无限脉冲响应滤波器(IIR filter),以解决在滑模观测器输出中的高频噪声,并进一步采用连续的双曲正切函数代替不连续的符号函数,以改善系统抖振;其次,基于自抗扰控制器(ADRC)设计速度环,用以改善系统超调和转速之间的矛盾;最后,在Matlab/Simulink环境下搭建了硬件在环实验平台.仿真和结果表明,在相同负载和干扰条件下,相比传统无速度传感系统,本文所设计的自抗扰永磁同步电机无速传感控制能减小转速估计的抖振,且具有更优的鲁棒性和速度跟踪性能. 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模观测器 无限脉冲响应滤波器 自抗扰控制器

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一种新的线性调频信号数字产生方法 被引量：1

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作者 黄洪全 方方 +1 位作者 万永伦 苏仔建 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第25期69-71,共3页

线性调频信号是雷达中常采用的一种脉冲压缩信号。提出了一种新的线性调频信号数字产生方法,该方法是利用两个二阶无限脉冲响应滤波器进行计算产生信号;分析和评价了用该方法产生带宽为15MHz、脉宽为20$s的线性调频信号,并进行了幅度误... 线性调频信号是雷达中常采用的一种脉冲压缩信号。提出了一种新的线性调频信号数字产生方法,该方法是利用两个二阶无限脉冲响应滤波器进行计算产生信号;分析和评价了用该方法产生带宽为15MHz、脉宽为20$s的线性调频信号,并进行了幅度误差补偿。实验结果及分析表明:该产生方法具有计算复杂度低、无需大容量存储器且实现容易的特点。 展开更多

关键词 线性调频信号 脉冲压缩 无限脉冲响应滤波器 匹配滤波器 直接数字合成技术

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基于改进EKF的IMU动态误差抑制 被引量：3

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作者 李娜 贺海育 +2 位作者 景敏 李坤 贾伟 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期718-724,共7页

惯性测量单元(Inertial measurement unit,IMU)三轴欧拉角的解算数据精度和抗干扰性能常受到系统高频噪音以及震动干扰的影响。基于此问题,本文提出一种适合嵌入式系统的低计算量、实时性好、低成本的动态误差抑制方法。该方法通过在扩... 惯性测量单元(Inertial measurement unit,IMU)三轴欧拉角的解算数据精度和抗干扰性能常受到系统高频噪音以及震动干扰的影响。基于此问题,本文提出一种适合嵌入式系统的低计算量、实时性好、低成本的动态误差抑制方法。该方法通过在扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter,EKF)算法前端引入一种无限脉冲响应滤波器(Infinite impulse response⁃extended Kalman filter,IIR⁃EKF),借助于二阶巴特沃斯低通滤波器(Butterworth filter,BF)对数据进行预处理来帮助EKF抑制高频或强干扰。IIR⁃EKF算法在STM32H743微控制器中实现,经过几种实验对比验证,结果表明:在EKF单独作用时,其数据方差较大,遇到震动干扰时,瞬时值误差较大;在无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter,UKF)单独作用时,虽然其并不依赖初始噪音参数,其数据方差比EKF小,但还不足以满足要求;在加入BF后,数据方差明显减小,瞬时误差被大幅抑制,增强了系统的稳定性、抗干扰能力。 展开更多

关键词 惯性测量单元 数据解算 无限脉冲响应滤波器 四元数

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基于TMS320 VC5402的超声检测高速采样系统 被引量：3

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作者 郭建中 林书玉 +1 位作者 曹辉 袁益民 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第2期173-174,178,共3页

设计研制了一种以TMS320 VC5402数字信号处理(DSP)为核心处理器,以分时采集方式对多路超声模拟信号进行的高速数据采集与处理系统,采样率最高可达40 MHz。改进了无限脉冲响应(IIR)数字滤波的运算,并在定点DSP芯片上实现,可以灵活地对采... 设计研制了一种以TMS320 VC5402数字信号处理(DSP)为核心处理器,以分时采集方式对多路超声模拟信号进行的高速数据采集与处理系统,采样率最高可达40 MHz。改进了无限脉冲响应(IIR)数字滤波的运算,并在定点DSP芯片上实现,可以灵活地对采集信号的带外噪声进行处理,提高了采集信号的信噪比。实验表明,该系统是一套较为理想的超声信号采集系统。 展开更多

关键词 高速采集系统 无限脉冲响应(IIR)数字滤波器 超声检测

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随机噪声干扰下的迭代学习控制器设计 被引量：3

15

作者 夏浩 张丽杰 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期294-298,共5页

为解决迭代学习控制系统中随机噪声扰动问题,提出基于无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的优化迭代学习控制器设计方法。该方法在首次迭代时对系统输出误差进行基于小波变换的两轮实验法滤波;其次根据小波滤波获得的输出误差确定部分及原误... 为解决迭代学习控制系统中随机噪声扰动问题,提出基于无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的优化迭代学习控制器设计方法。该方法在首次迭代时对系统输出误差进行基于小波变换的两轮实验法滤波;其次根据小波滤波获得的输出误差确定部分及原误差信号作为输入输出辨识出等效IIR线性滤波器,并重构优化误差目标函数,进一步利用优化方法对迭代学习控制器优化设计;最后利用获得的线性滤波器及新学习律对系统进行后续批次迭代,直到满足收敛条件为止。仿真显示:在针对输出误差二范数这个性能指标,该方法与小波滤波相比,降低了近15%,并消除了由于小波滤波阈值选取过小产生的振铃现象;在批次间噪声累积上,降低了9%左右。仿真结果表明,提出的等效滤波器综合设计方法,有效抑制了随机噪声的影响,并提高了系统跟踪的准确性。 展开更多

关键词 迭代学习 随机噪声 无限脉冲响应(IIR)滤波器 小波变换 控制器优化

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复杂背景下基于EMDs的运动目标检测

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作者 许芃 李东光 靳佰良 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期13-18,共6页

如何快速准确地检测出复杂背景中的运动物体,是图像处理中的一个重要问题。昆虫经长期对自然的适应,能够对视野内的细微运动做出迅速反应,并将目光锁定在运动物体上。初级运动检测模型模拟了蝇的视觉神经处理系统的功能,本文基于该初级... 如何快速准确地检测出复杂背景中的运动物体,是图像处理中的一个重要问题。昆虫经长期对自然的适应,能够对视野内的细微运动做出迅速反应,并将目光锁定在运动物体上。初级运动检测模型模拟了蝇的视觉神经处理系统的功能,本文基于该初级运动检测模型,选取一阶无限脉冲响应数字滤波器作为延迟器,增加了高斯差分单元,在提取更多目标细节的同时,去除了信号的随机噪声,为相关模型的计算提供了更多有用的信息。本文基于Matlab软件平台,检测视频中的运动车辆。仿真实验结果表明,该方法不受复杂背景的干扰,精确地提取出运动目标。 展开更多

关键词 视觉仿生 初级运动检测器 高斯差分 一阶无限脉冲响应数字滤波器

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