基于离散傅里叶变换的混合式步进电镀电机阻尼控制方法

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作者 刘亚飞 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第7期108-114,共7页

混合式步进电镀电机是一种主要应用于电镀领域的电机,由于电镀环境的特殊性,在外界环境干扰时,电机运行的波动会降低电机运行的平稳性,导致电镀过程中镀液的流动不稳定性,从而影响镀层的均匀性和一致性。为此,结合离散傅里叶变换算法和... 混合式步进电镀电机是一种主要应用于电镀领域的电机,由于电镀环境的特殊性,在外界环境干扰时,电机运行的波动会降低电机运行的平稳性,导致电镀过程中镀液的流动不稳定性,从而影响镀层的均匀性和一致性。为此,结合离散傅里叶变换算法和扩张状态观测器,研究混合式步进电镀电机阻尼控制方法。分别对A相绕组和B相绕组的自感和二者间的互感展开分析,推导出反应转矩和永磁转矩。从速度波动和输出轨迹两方面入手,对两相混合式步进电镀电机的阻尼进行控制。通过离散傅里叶变换算法对速度信号进行频谱分析,以识别并量化速度信号中的谐波成分,并对谐波分量进行优化,实现对速度波动的阻尼控制。利用扩张状态观测器识别并补偿在电镀过程中,由齿槽效应引起的非线性波动,实现对输出轨迹的阻尼控制。将这两种控制结果结合在一起,实现对混合式步进电镀电机整体的阻尼控制。在对比实验中,针对57BYG250B型号步进电镀电机,分别采用本方法和其它方法进行控制实验。实验结果显示,本方法不仅能够有效抑制速度波动,还能保持反电动势的平稳状态,这为步进电镀电机在要求高性能的应用场景中奠定了坚实的基础。 展开更多

关键词 两相混合式步进电镀电机 阻尼控制 扩张状态观测器 离散傅里叶变换算法 永磁转矩

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基于改进离散傅里叶变换的实时频率和幅值测量算法 被引量：5

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作者 曹磊 赵庆生 +1 位作者 王旭平 郭尊 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第3期240-245,共6页

精确快速估计频率和幅值对智能电网的监测和运行至关重要;而频谱泄露会严重影响频率和幅值的测量精度。为此提出了一种基于改进离散傅里叶变换(discrete Fourier transformation,DFT)的实时频率和幅值测量算法。首先对考虑频率偏移的DF... 精确快速估计频率和幅值对智能电网的监测和运行至关重要;而频谱泄露会严重影响频率和幅值的测量精度。为此提出了一种基于改进离散傅里叶变换(discrete Fourier transformation,DFT)的实时频率和幅值测量算法。首先对考虑频率偏移的DFT算法进行了理论推导。然后为了减弱频谱泄露的影响,对DFT变换结果进行再次计算,给出了频率和幅值计算表达式;为了进一步提高精度,对频率值进行了二次估算。仿真结果表明,该算法能够有效减弱频谱泄露对频率和幅值测量的影响,在不同信号模型下均能得到满足要求的频率和幅值。 展开更多

关键词 频率 幅值 频谱泄露 离散傅里叶变换算法

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一种消除衰减直流分量影响的改进DFT递推算法 被引量：13

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作者 张秋丽 黄纯 +1 位作者 贺建辉 安明 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第24期1-5,共5页

分析了傅里叶算法中衰减直流分量引起的误差,推导了精确的误差计算公式,并据此对传统傅里叶算法的计算结果进行修正,提出了改进的傅里叶递推算法。算法递推计算基波和谐波参数,不需计算衰减直流分量的幅值和衰减时间常数,数据窗仅为一... 分析了傅里叶算法中衰减直流分量引起的误差,推导了精确的误差计算公式,并据此对传统傅里叶算法的计算结果进行修正,提出了改进的傅里叶递推算法。算法递推计算基波和谐波参数,不需计算衰减直流分量的幅值和衰减时间常数,数据窗仅为一个周期再加两个采样点。对电力系统中含有两个衰减直流分量的故障电流进行分析和仿真,结果表明,算法得到的基波和各次谐波分量具有较高的精度,计算量小,响应速度快,易于实现,有着良好的应用前景。 展开更多

关键词 衰减直流分量 离散傅里叶算法 微机保护 电力系统

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一种新的DFT频偏估计算法

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作者 龚岳洲 周新力 孟庆萍 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第6期236-238,245,共4页

针对无线数字通信中的载波频率同步问题,提出一种新的载波频偏估计算法。利用离散傅立叶变换(DFT)算法,通过迭代算法,在较大频偏范围内估计出载波频偏,并且在估计精度上相对于DFT法有了很大的提高。这种算法不需要增加DFT数据长度,适合... 针对无线数字通信中的载波频率同步问题,提出一种新的载波频偏估计算法。利用离散傅立叶变换(DFT)算法,通过迭代算法,在较大频偏范围内估计出载波频偏,并且在估计精度上相对于DFT法有了很大的提高。这种算法不需要增加DFT数据长度,适合突发工作方式。Monte Carlo仿真实验的结果表明新算法不仅具有宽的估计范围,还具有高的估计精度。 展开更多

关键词 载波同步 频偏估计 突发同步 离散傅里叶算法

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基于泰勒展开模型的同步相量估计新算法 被引量：10

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作者 麦瑞坤 何正友 薄志谦 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期22-26,77,共6页

经典的离散傅里叶变换(DFT)算法在静态条件下具有较好的相量估计性能,但在动态条件下其估计精度往往达不到实际应用要求。文中分析了DFT算法在动态条件下产生估计误差的原因,在此基础上利用一阶泰勒模型对DFT算法进行修正,设计了满足动... 经典的离散傅里叶变换(DFT)算法在静态条件下具有较好的相量估计性能,但在动态条件下其估计精度往往达不到实际应用要求。文中分析了DFT算法在动态条件下产生估计误差的原因,在此基础上利用一阶泰勒模型对DFT算法进行修正,设计了满足动态要求的同步相量估计新算法。该算法利用一阶泰勒展开式对动态电力信号进行建模,然后引入相邻数据窗之间的相量变化率来表征相量一阶导数,通过相量一阶导数修正DFT算法的估计结果;最后将得到的中心时刻相量估计值相移到报告时刻,从而实现准确的相量估计。仿真分析及对实际采样数据的分析表明,该算法在频率偏移、低频振荡等动态情况下均优于DFT算法,具有一定的应用潜力。 展开更多

关键词 同步相量测量单元(PMU) 相量估计 泰勒展开 离散傅里叶变换算法 总相量误差

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频率估计的多段正弦信号快速频谱融合算法

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作者 肖玮 涂亚庆 +2 位作者 沈艳林 苏丹 张磊 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第6期186-191,共6页

多段正弦信号频谱融合法(简称"原融合算法")是提高低信噪比条件下正弦信号频率估计精度的一条有效途径,具有重要研究意义和应用价值。为满足雷达、声纳、电子对抗等实时性要求较高的频率估计应用需求,提出多段正弦信号快速频... 多段正弦信号频谱融合法(简称"原融合算法")是提高低信噪比条件下正弦信号频率估计精度的一条有效途径,具有重要研究意义和应用价值。为满足雷达、声纳、电子对抗等实时性要求较高的频率估计应用需求,提出多段正弦信号快速频谱融合算法。该方法通过设计离散时间傅里叶变换(Discrete Time Fourier Transform,DTFT)快速算法、降维处理加权融合频谱矩阵和1/3主瓣相关性分析处理等措施来降低算法计算量,提高实时性。重点对上述三项措施的原理进行了阐述与分析。计算量对比和仿真实验表明,多段正弦信号快速频谱融合算法在精度损失极小的前提下,能够大幅降低计算量;在信噪比极低的情况下(SNR≤-13 dB),其性能略优于原融合算法。 展开更多

关键词 快速频谱融合 多段正弦信号 离散时间傅里叶变换(DTFT)快速算法 降维 1 3主瓣相关

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电力系统故障录波数据实用压缩方法 被引量：13

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作者 黄纯 杨帅雄 +3 位作者 梁勇超 刘琨 文超 郭振华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期162-167,共6页

针对电力系统大量故障录波数据的传输问题,以故障录波数据在整体录波文件占据较小比例为依据,提出一种立足于录波数据整体的分通道分时段数据压缩新方案。对于周期信号的压缩,快速傅里叶变换(FFT)算法具有压缩比高的特点,因此先对分段... 针对电力系统大量故障录波数据的传输问题,以故障录波数据在整体录波文件占据较小比例为依据,提出一种立足于录波数据整体的分通道分时段数据压缩新方案。对于周期信号的压缩,快速傅里叶变换(FFT)算法具有压缩比高的特点,因此先对分段数据进行FFT计算,若误差较大则改用小波变换压缩。在电力系统频率偏移额定值的情况下,采用加窗傅里叶变换校正算法,保证压缩率和压缩精度。仿真研究和实际录波文件的压缩应用表明,算法能获得较高的压缩性能和较小的误差,验证了该方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 电力系统 故障录波 数据压缩 快速傅里叶变换 加窗离散傅里叶变换算法 小波变换

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同步相量和频率测量最优滤波器设计 被引量：10

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作者 汪芙平 赵伟 +3 位作者 郭雷 王春华 姜旭 王赞基 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期6691-6699,共9页

针对基于有限长单位冲激响应(finite impulse response,FIR)数字滤波器的同步相量测量原理,首先从理论上推导基波、谐波和噪声引起的测量误差与滤波器频响特性的关系,由此定义滤波器多项技术指标,并通过建立总向量误差和频率测量误差与... 针对基于有限长单位冲激响应(finite impulse response,FIR)数字滤波器的同步相量测量原理,首先从理论上推导基波、谐波和噪声引起的测量误差与滤波器频响特性的关系,由此定义滤波器多项技术指标,并通过建立总向量误差和频率测量误差与这些技术指标的函数关系,制定实现同步相量和频率测量的FIR数字滤波器组的最优设计准则。其次,针对离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DTF)类动态相量测量原理,推导这类算法的等效数字滤波器组,根据最优设计准则求解优化问题,进行滤波器自由参数最优选取,实现滤波器的最优设计,并给出长度分别为2、3和4周波的相量测量滤波器,以及4和5周波的频率测量滤波器组的设计结果。最后,将同长度最优设计算法与相关性能评估中表现优越的4周波TWLS算法进行性能比较,仿真实验表明,两者在静态和动态各类测试中,总体均表现出非常接近的优越性能,而在抗谐波性能方面,优化算法具有明显优势。 展开更多

关键词 最优滤波器设计 相量测量单元 频率测量 离散傅里叶变换测量算法

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矢量信号发生器射频动态切换系统设计 被引量：2

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作者 买华 《电子测量技术》 北大核心 2021年第1期55-59,共5页

目前提出的矢量信号发生器射频动态切换系统射频动态切换时长过长,功率损耗较高。为解决上述问题,基于时分复用(TDM)技术对矢量信号发生器射频动态切换系统进行设计,应用AV1443矢量信号发生器作为矢量信号发生器,在设计的过程中应用程... 目前提出的矢量信号发生器射频动态切换系统射频动态切换时长过长,功率损耗较高。为解决上述问题,基于时分复用(TDM)技术对矢量信号发生器射频动态切换系统进行设计,应用AV1443矢量信号发生器作为矢量信号发生器,在设计的过程中应用程序发送芯片将矢量信号的信息统一化处理,并设计具有信息转换的数据输出与输入端口,在多途径的环境中进行射频状态的动态计算,引用离散傅里叶算法对矢量信号的射频动态进行表达分析。实验结果表明,基于TDM的矢量信号发生器射频动态切换系统能够缩短切换时长,降低功率损耗,所提系统切换时长在相同的工作频率状态下领先传统系统0.02 s,且所提系统完成整套切换任务后的功率消耗始终控制在1 W以内。 展开更多

关键词 时分复用 矢量信号发生器 射频动态切换 离散傅里叶算法

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适用于闭环控制的快速相量计算方法

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作者 李珏 刘灏 +1 位作者 毕天姝 杨奇逊 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期10-16,共7页

近年来,大量电力电子设备在电力系统电源、电网与负荷侧广泛应用,导致电力系统跨区域、跨电压等级的系统性连锁故障逐渐增多,亟需精细化闭环控制。这要求同步相量测量装置(SynchrophasorMeasurementUnits,PMUs)在保证测量精度的同时,具... 近年来,大量电力电子设备在电力系统电源、电网与负荷侧广泛应用,导致电力系统跨区域、跨电压等级的系统性连锁故障逐渐增多,亟需精细化闭环控制。这要求同步相量测量装置(SynchrophasorMeasurementUnits,PMUs)在保证测量精度的同时,具有快速的响应速度。针对这一问题,提出了一种适用于闭环控制的快速相量测量方法。该方法分析了传统DFT算法在系统动态条件下的测量误差特性,揭示了时标位置对相量测量精度与上传延时的影响。为减少PMU上传延时,研究了将时标打在时间窗尾部时相量测量误差与动态相量模型参数的规律,提出了相量修正方法,在减少上传延时的同时兼顾了测量精度。仿真测试验证了所提方法的测量精度与上传延时远高于PMU标准对保护控制类PMU的要求,可用于复杂电力系统闭环控制应用。 展开更多

关键词 同步相量测量装置 动态相量模型 离散傅里叶算法 上传延时 电力系统

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基于扩展卡尔曼滤波的同步相量测量数据计算

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作者 王冰 王增平 《广东电力》 2013年第7期62-65,73,共5页

同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)对硬件滤波后采样得到的离散数据仍然存在一些随机噪声信号,会影响同步相量测量计算精度。因此,针对PMU信号采集系统提出了一种扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)方法实现对三... 同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)对硬件滤波后采样得到的离散数据仍然存在一些随机噪声信号,会影响同步相量测量计算精度。因此,针对PMU信号采集系统提出了一种扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)方法实现对三相电压和电流正弦信号的实时状态估计,以提高动态相量信号的计算精度。首先,建立了考虑幅值和相位为时变情况的电力系统三相正弦信号的状态空间模型,然后给出了同步相量数据的动态EKF计算方法和步骤,最后,在MATLAB平台上进行仿真分析,验证了动态EKF滤波方法的有效性。 展开更多

关键词 同步相量测量单元 动态扩展卡尔曼滤波 离散傅里叶变换算法

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障碍物环境下电波传播的分区计算方法 被引量：1

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作者 李安琪 尹成友 甘泳机 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期87-95,共9页

为研究存在障碍物环境下的电波传播问题,提出利用区域分解原理求解抛物线方程(parabolic equation,PE)的方法.该方法首先建立电波传播的PE数学模型,对障碍物所在区域进行区域分解,对不同区域的场值进行分区计算,即分别使用离散混合傅里... 为研究存在障碍物环境下的电波传播问题,提出利用区域分解原理求解抛物线方程(parabolic equation,PE)的方法.该方法首先建立电波传播的PE数学模型,对障碍物所在区域进行区域分解,对不同区域的场值进行分区计算,即分别使用离散混合傅里叶变换(discrete mixed Fourier transform,DMFT)算法与有限差分(finite difference,FD)算法进行计算,并引入追赶算法提高计算效率,从而实现该情况下空间中整体场值的快速计算.最后,引入矩量法(method of moment,MoM)用于对新算法的精度验证,仿真结果表明两种方法具有较好的一致性.新算法具有适用性强、计算速度快的特点,为求解存在介质障碍物环境下的电波传播问题提供了一种新颖的可靠的途径. 展开更多

关键词 电波传播 障碍物 抛物线方程(PE) 离散混合傅里叶变换(DMFT)算法 有限差分(FD)算法

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