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融合三角函数的高斯滤波器在信号检测中应用
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作者 娄海洋 郝如江 薛强 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期114-120,共7页
传统高斯滤波器在信号处理领域因其平滑性和噪声抑制能力广受关注。然而,在处理复杂噪声背景下的特征信号时,其性能受到了限制。为应对这一问题,提出了一种基于双曲正切函数(tanh)和正弦函数修正的改进型高斯滤波器,旨在提升其在复杂信... 传统高斯滤波器在信号处理领域因其平滑性和噪声抑制能力广受关注。然而,在处理复杂噪声背景下的特征信号时,其性能受到了限制。为应对这一问题,提出了一种基于双曲正切函数(tanh)和正弦函数修正的改进型高斯滤波器,旨在提升其在复杂信号处理任务中的适应性和鲁棒性。理论分析和实验证明,改进型高斯滤波器能够在信号去噪和弱信号增强检测中显著提高信噪比,优于传统高斯滤波器,尤其在高噪声干扰环境下展现了更强的信号恢复能力。改进型高斯滤波器为滤波器设计与复杂信号处理提供了新的技术支持。 展开更多
关键词 双曲正切函数 高斯-正弦滤波 信号提取
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基于Savitzky-Golay滤波和互模糊函数的时频差参数估计算法
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作者 张游 黄永辉 +2 位作者 李志豪 崔天舒 王竹刚 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第5期1395-1403,共9页
针对低轨小卫星天线尺寸小,增益小,在低信噪比下时频差参数估计值精度不高,以及噪声之间的相关性影响参数估计准确度的问题,提出一种基于S-G(Savitzky-Golay)平滑滤波和互模糊函数的联合估计算法。首先,对信号进行S-G平滑滤波以削弱噪... 针对低轨小卫星天线尺寸小,增益小,在低信噪比下时频差参数估计值精度不高,以及噪声之间的相关性影响参数估计准确度的问题,提出一种基于S-G(Savitzky-Golay)平滑滤波和互模糊函数的联合估计算法。首先,对信号进行S-G平滑滤波以削弱噪声。然后,在结合滑窗分段处理的同时,利用高阶累积量消除相关性噪声带来的影响。最后,搜索互模糊函数峰值得到时频差估计值。仿真结果表明,在-5 dB信噪比条件下,相较于二阶互模糊函数算法,该算法能够使时差估计精度提高3.3%,频差估计精度提高1.5%。因此,在较低信噪比等非理想信号环境下,该算法能够有效提升参数估计精度。 展开更多
关键词 参数估计 Savitzky-Golay滤波 互模糊函数 高阶累积量 滑窗
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避障声呐接收端分段频域匹配滤波算法的实现
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作者 刘鑫 郑恩让 +2 位作者 郭拓 刘建国 毕杨 《现代电子技术》 北大核心 2025年第7期132-138,共7页
避障声呐是一种主动声呐,一般情况下需要通过匹配滤波算法对回波信号进行处理以实现测距。但是,在硬件计算能力有限的情况下,常规匹配滤波算法要求时域数据点数较多,计算耗时大,且匹配滤波结果数据传输量大。为了解决这一问题,在接收端... 避障声呐是一种主动声呐,一般情况下需要通过匹配滤波算法对回波信号进行处理以实现测距。但是,在硬件计算能力有限的情况下,常规匹配滤波算法要求时域数据点数较多,计算耗时大,且匹配滤波结果数据传输量大。为了解决这一问题,在接收端硬件系统采用正交解调加滤波的方法,可将回波的频谱向低频段搬移,从而降低了采样频率;在接收端软件部分采用分段频域匹配滤波算法,该方法对传统算法的整体结构进行了优化,主要由回波时域信号的划分、频域匹配滤波与信号的抽取重组三个部分组成。在Matlab仿真实验中,对比了传统频域匹配滤波算法和提出的分段频域匹配滤波算法所消耗的时间与内存使用情况,所提算法在采样点数较多的情况下具有明显优势。实验室水槽实验表明,所提算法可以有效地降低计算量,具有较高的实用价值和理论参考意义。 展开更多
关键词 避障声呐 分段频域匹配滤波 正交解调 信号抽取重组 回波信号划分 模糊函数
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联合改进滑模观测器的自适应卡尔曼滤波荷电状态估计
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作者 钱伟 王浩宇 +1 位作者 郭向伟 李万 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1984-1994,共11页
锂电池荷电状态(SOC)的精确估计对于提高电池能量利用率、保障电池安全运行具有重要意义。针对模型不确定性导致基于卡尔曼滤波(KF)的SOC估计方法精度低的问题,提出一种联合改进型滑模观测器(ISMO)的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法,以... 锂电池荷电状态(SOC)的精确估计对于提高电池能量利用率、保障电池安全运行具有重要意义。针对模型不确定性导致基于卡尔曼滤波(KF)的SOC估计方法精度低的问题,提出一种联合改进型滑模观测器(ISMO)的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法,以实现SOC高精度估计。首先,基于双极化(DP)等效电路模型建立融合饱和函数的ISMO,以降低传统滑模观测器的抖振。其次,设计一种新型自适应衰减因子,以降低过往陈旧测量数据对扩展卡尔曼滤波估计结果的影响,并基于融合饱和函数的ISMO,实现联合ISMO的AEKF估计方法设计。最后,基于自主实验平台获取实测模拟工况数据搭建仿真模型,验证了所提ISMO_AEKF算法在不同工况下,相比于AEKF、ISMO_EKF和其他同类型联合算法,具有更高的估计精度及鲁棒性。 展开更多
关键词 荷电状态 饱和函数 滑模观测器 自适应衰减因子 卡尔曼滤波
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加权高斯匹配滤波下激光复合成像三维重构 被引量:1
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作者 李丰 李燕 石彬彬 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期251-256,共6页
激光复合成像三维重构是通过激光扫描和图像处理算法,实现对物体或场景的高精度三维重建。但在实际应用中,受到光照强度及噪声干扰,技术难以精准捕获像素点细节、纹理、亮度特征,导致重建的三维图像与实际存在一定偏差。为此,提出一种... 激光复合成像三维重构是通过激光扫描和图像处理算法,实现对物体或场景的高精度三维重建。但在实际应用中,受到光照强度及噪声干扰,技术难以精准捕获像素点细节、纹理、亮度特征,导致重建的三维图像与实际存在一定偏差。为此,提出一种加权高斯匹配滤波下激光复合成像三维重构方法。根据激光复合成像机理建立扫描方程,生成激光图像,利用邻域平均法平滑图像噪声,通过核函数、卷积运算匹配像素点对比度,采用马尔科夫随机场建立三维重构模型,经过距离保真、正则化运算,实现激光复合成像三维重构。实验结果表明,经加权高斯匹配滤波后,重构结果能够真实展现物体和场景三维立体图,且误差小、结构相似性高。 展开更多
关键词 加权高斯匹配滤波 激光复合成像 函数 卷积核 空间距离
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基于频响函数的车轮多边形磨耗车载定量诊断方法
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作者 许文天 梁树林 +3 位作者 池茂儒 蔡吴斌 陶公权 吴兴文 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期942-953,共12页
车轮多边形磨耗问题对我国高速动车组安全运营造成困扰,目前车轮多边形磨耗车载监测的准确率仍远不尽如人意。传统二次积分方法在诊断车轮多边形时存在局限,这主要是因为它们未能有效地排除来自钢轨粗糙度的干扰,同时也没有充分考虑轮... 车轮多边形磨耗问题对我国高速动车组安全运营造成困扰,目前车轮多边形磨耗车载监测的准确率仍远不尽如人意。传统二次积分方法在诊断车轮多边形时存在局限,这主要是因为它们未能有效地排除来自钢轨粗糙度的干扰,同时也没有充分考虑轮轨系统固有模态对测量结果的影响。提出一种基于频率响应函数的车轮多边形磨耗定量诊断方法,利用梳状滤波器滤除钢轨粗糙度的影响,留下更“纯”的车轮多边形响应成分,然后利用频率响应函数修正了结构固有模态的影响,从而由轴箱振动信号定量诊断多边形阶次和粗糙级。经过仿真与实测数据验证,相比于二次积分方法,所提方法面对各阶次时均能取得更佳的诊断效果,对车轮粗糙级的平均估计误差不高于3.5 dB,明显小于二次积分方法的最高估计误差14 dB。研究结果表明,所提方法适应范围更广、准确性更高,具有一定的科学和工程意义。 展开更多
关键词 车轮多边形磨耗 轴箱振动加速度 车载诊断 频响函数 梳状滤波
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高性能小型化中频LC滤波器设计与实现
7
作者 叶长彬 周贤蓉 +4 位作者 蒲志勇 张伟 杨桃均 温桎茹 唐盘良 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期539-544,共6页
针对射频接收机中频滤波器高性能和小型化需求,同时考虑无源器件无源互调(PIM)干扰问题,基于八阶椭圆函数设计并实现了一款标称频率为81 MHz的LC高性能滤波器。该滤波器尺寸为14×5.5×5 mm^(3),实现了相对带宽约26.84%,矩形系... 针对射频接收机中频滤波器高性能和小型化需求,同时考虑无源器件无源互调(PIM)干扰问题,基于八阶椭圆函数设计并实现了一款标称频率为81 MHz的LC高性能滤波器。该滤波器尺寸为14×5.5×5 mm^(3),实现了相对带宽约26.84%,矩形系数(BW_(40dB)/BW_(3dB))<1.78,其远端1 GHz处的阻带抑制可达60 dBc,驻波比≤1.28,带内插损最小值为3.2 dB,同批次带内相位一致性≤±6°,PIM功率达到-77 dBm。滤波器设计与预期吻合,具有较强的实用价值。 展开更多
关键词 LC滤波 椭圆函数 高性能 小型化 无源互调干扰
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基于滤波控制障碍函数的严格反馈系统安全控制
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作者 陈仲秋 刘勇华 苏春翌 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2474-2486,共13页
针对一类严格反馈系统的安全控制问题,提出一种基于滤波控制障碍函数(Filtered control barrier functions,FCBF)的优化控制方法.首先引入一阶低通滤波器,构建滤波控制障碍函数.然后结合控制李雅普诺夫函数(Control Lyapunov functions,... 针对一类严格反馈系统的安全控制问题,提出一种基于滤波控制障碍函数(Filtered control barrier functions,FCBF)的优化控制方法.首先引入一阶低通滤波器,构建滤波控制障碍函数.然后结合控制李雅普诺夫函数(Control Lyapunov functions,CLF)及离线优化技术,提出一种新颖的安全反推控制算法.与现有文献相比,所提控制算法通过运用滤波控制障碍函数,有效克服了安全反推过程中的“计算膨胀”问题.仿真结果验证了所提控制算法的有效性与正确性. 展开更多
关键词 非线性系统 安全控制 控制障碍函数 低通滤波 反推设计
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椭圆函数低通滤波器在机载天线中的应用
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作者 郭刚涛 张琳 +2 位作者 吕娅娜 杨洋 王淑萍 《现代电子技术》 北大核心 2024年第13期66-70,共5页
以椭圆函数低通滤波器为原型,建立不同形式的宽带低通滤波器,通过HFSS软件对滤波器进行仿真分析。采用不同切向形式工艺降低装配误差对高次模的影响,并通过实际测试数据验证仿真结果的一致性。最终将两种不同形式的滤波器应用于机载天... 以椭圆函数低通滤波器为原型,建立不同形式的宽带低通滤波器,通过HFSS软件对滤波器进行仿真分析。采用不同切向形式工艺降低装配误差对高次模的影响,并通过实际测试数据验证仿真结果的一致性。最终将两种不同形式的滤波器应用于机载天线系统进行业务测试,通过性能及数据对比,选择了一种更适合机载天线系统的宽带低通滤波器,收发隔离度达90 dB以上,为验证滤波器在机载天线中的应用提供了一些思路。 展开更多
关键词 椭圆函数 机载天线 低通滤波 收发隔离度 HFSS 皱折型
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基于有限时间指令滤波的空间机器人性能约束鲁棒控制
10
作者 张昕伟 高鼎峰 +1 位作者 刘辽雪 郭毓 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第3期79-88,共10页
针对空间机器人在性能约束下的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于指令滤波反步法的有限时间性能约束鲁棒控制策略.设计一种新型非对称正切型障碍Lyapunov函数,并将其与有限时间控制方法相结合,构建了基于有限时间指令滤波的性能约束控制方... 针对空间机器人在性能约束下的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于指令滤波反步法的有限时间性能约束鲁棒控制策略.设计一种新型非对称正切型障碍Lyapunov函数,并将其与有限时间控制方法相结合,构建了基于有限时间指令滤波的性能约束控制方案.该方案不仅确保了空间机器人基座姿态角与机械臂关节角始终被限制在非对称预定区间内,而且实现了系统状态在有限时间收敛至期望轨迹.通过应用时变函数边界,进一步优化了系统的瞬态性能.基于汉密尔顿-雅可比不等式(Hamilton-Jacobi inequality,HJI)方法设计鲁棒控制器,有效抑制了外界不确定性扰动对空间机器人的影响.最后,利用Lyapunov稳定性理论证明系统状态变量均为有限时间稳定.对比仿真结果验证了所提控制策略的有效性和优越性. 展开更多
关键词 非对称正切型障碍Lyapunov函数 有限时间 指令滤波 反步法
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一种改进的渐进三角网点云数据滤波算法
11
作者 张飞 王磊 +2 位作者 陈元非 戚鑫鑫 陈月 《激光与红外》 北大核心 2025年第7期1022-1028,共7页
针对传统的渐进三角网滤波算法中初始不规则三角网对地形模拟精度依赖于初始种子点选取的问题,本文提出了一种改进的渐进三角网滤波算法。首先,通过移动的矩形格网获取更多的初始地面种子点,然后采用三次曲面拟合函数对区域局部地形进... 针对传统的渐进三角网滤波算法中初始不规则三角网对地形模拟精度依赖于初始种子点选取的问题,本文提出了一种改进的渐进三角网滤波算法。首先,通过移动的矩形格网获取更多的初始地面种子点,然后采用三次曲面拟合函数对区域局部地形进行模拟,通过判断种子点与拟合曲面的高差剔除错误的种子点,并使用多尺度策略逐级减少用于曲面拟合的种子点个数实现对局部地形的精确模拟,从而约束噪声点对曲面拟合的影响,进而达到剔除噪声点的目的,得到最终用于构建初始不规则三角网的种子点。实验结果表明,改进的算法能够获取更多的种子点并提高种子点提取准确率,使得最终构建的初始不规则三角网更逼近真实地形,进而提高滤波精度。 展开更多
关键词 机载激光雷达 点云滤波 渐进加密三角网 矩形格网 三次曲面函数
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自适应引导滤波下图像多尺度细节增强
12
作者 李俊霖 《现代电子技术》 北大核心 2025年第9期24-27,共4页
在图像增强过程中,通常需要对图像进行去噪和平滑处理,但这一步骤往往会导致图像的边缘变得不清晰,甚至可能出现模糊的效果。因此,提出一种自适应引导滤波下图像多尺度细节增强方法。采用自适应引导滤波技术对图像实施滤波操作,在去除... 在图像增强过程中,通常需要对图像进行去噪和平滑处理,但这一步骤往往会导致图像的边缘变得不清晰,甚至可能出现模糊的效果。因此,提出一种自适应引导滤波下图像多尺度细节增强方法。采用自适应引导滤波技术对图像实施滤波操作,在去除图像噪声和平滑图像的同时,有效保留其边缘细节特征。随后,将经过滤波处理的图像分解为两个组成部分:细节层、基础层,采用多尺度细节增强技术提升细节层图像局部细节清晰度,使用具有不同尺寸的高斯核进行卷积运算,以生成具有不同平滑效果的图像序列,从而进行多尺度细节增强。将基础层的对比度增强后与细节增强后的细节层依据一定的权重进行融合,从而生成多尺度细节增强图像。实验结果显示,所提方法能够丰富图像的细节信息,确保图像整体结构的完整性和自然过渡,使图像的色彩更加饱满;信息熵和平均梯度指标均展现出优异的表现,有力证明了该方法在图像多尺度细节增强方面的有效性。 展开更多
关键词 引导滤波 自适应 多尺度 细节增强 高斯核函数 加权融合 平滑处理
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UFMC系统中融合窗函数的干扰分析与最优窗设计
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作者 谢禹 闻建刚 +1 位作者 倪郑威 华惊宇 《应用科学学报》 北大核心 2025年第2期257-273,共17页
本文首先在理论上研究了存在载波频率偏移(carrier frequency offset, CFO)的加窗通用滤波多载波(universal filtered multi-carrier, UFMC)系统信号和干扰分析,推导了系统信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR)表达... 本文首先在理论上研究了存在载波频率偏移(carrier frequency offset, CFO)的加窗通用滤波多载波(universal filtered multi-carrier, UFMC)系统信号和干扰分析,推导了系统信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR)表达式;然后基于误符号率(symbol error rate, SER)与SINR的关系式,构建了以最大化子载波SINR几何平均为目标的窗函数设计最优化模型;其次采用逐次凸近似算法求解了该最优化问题,得到了最优窗函数;再次通过仿真对比了不同窗函数下系统的SER。仿真结果表明,窗函数可以有效降低CFO导致的UFMC系统干扰。与传统窗函数相比,本文设计的最优窗函数具有更好的信噪比适用范围,并且能够显著改善系统SER。 展开更多
关键词 通用滤波多载波 载波频率偏移 函数 逐次凸近似 误符号率
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基于核函数粒子滤波和多特征自适应融合的目标跟踪 被引量:12
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作者 袁广林 薛模根 +1 位作者 谢恺 姚翎 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期1774-1784,共11页
经典粒子滤波及其改进算法在观测模型与真实情况存在偏差时会导致滤波发散,针对这一问题,提出一种核函数粒子滤波算法.该算法根据目标状态与粒子状态之间的距离,利用核函数产生权值对粒子进行二次加权,根据粒子的二次加权结果进行粒子... 经典粒子滤波及其改进算法在观测模型与真实情况存在偏差时会导致滤波发散,针对这一问题,提出一种核函数粒子滤波算法.该算法根据目标状态与粒子状态之间的距离,利用核函数产生权值对粒子进行二次加权,根据粒子的二次加权结果进行粒子重采样;以改进的粒子滤波算法为框架,提出了一种自适应多特征融合目标跟踪方法,利用相似性度量动态地评价特征对目标与背景的区分能力,并自适应地计算特征融合权重,以适应目标跟踪过程中目标与背景的变化,提高目标跟踪的鲁棒性.实验结果表明,文中提出的目标跟踪方法比经典粒子滤波目标跟踪方法具有更强的抗干扰性能和较高的跟踪精度. 展开更多
关键词 目标跟踪 函数 粒子滤波 特征融合
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基于多时窗相关函数和形态学滤波的单端行波故障测距研究 被引量:12
15
作者 刘万超 陈平 +2 位作者 马永明 孙佳佳 祝成 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第20期28-33,共6页
提出了一种基于多时窗相关函数和形态学滤波的输电线路单端行波故障测距算法。由于存在"高频振荡"的原因,多时窗相关函数法在短时窗下容易将线路故障误判为近距离故障。采用形态学滤波器,较好地抑制了行波中的"高频振荡&... 提出了一种基于多时窗相关函数和形态学滤波的输电线路单端行波故障测距算法。由于存在"高频振荡"的原因,多时窗相关函数法在短时窗下容易将线路故障误判为近距离故障。采用形态学滤波器,较好地抑制了行波中的"高频振荡",使多时窗相关函数法在任何时窗宽度下都能给出正确的测距结果。该方案解决了固定时窗下的相关函数法容易出现极值点偏移及近距离故障难以测距的问题。通过对实测故障数据的分析验证,证明该方案能同时保证测距可靠性和准确性,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 相关函数 形态学滤波 输电线路 行波
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基于核函数主分量的维纳滤波方法研究 被引量:12
16
作者 李月 马海涛 +3 位作者 林红波 赵晓京 杨泉 宋蕾 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1226-1233,共8页
针对强随机噪声地震资料背景下经典维纳滤波方法在信号的保幅及高维数据空间求解过程中产生病态矩阵的问题,提出利用核函数主分量维纳滤波压制强地震勘探随机噪声.首先利用线性核函数将地震信号映射到特征空间,再通过主分量分析方法提... 针对强随机噪声地震资料背景下经典维纳滤波方法在信号的保幅及高维数据空间求解过程中产生病态矩阵的问题,提出利用核函数主分量维纳滤波压制强地震勘探随机噪声.首先利用线性核函数将地震信号映射到特征空间,再通过主分量分析方法提取地震数据主分量进行数据降维,并得到核主分量维纳滤波因子,从而进行核主分量维纳滤波(K-WPC).正演仿真及对实际地震资料处理表明,该方法对随机噪声有较好的压制作用,保幅效果也令人满意. 展开更多
关键词 维纳滤波 线性核函数 主分量 Ricker子波 随机噪声
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Fal函数滤波器的分析及应用 被引量:46
17
作者 王宇航 姚郁 马克茂 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期88-91,99,共5页
Fal函数是一种特殊的非线性结构,是自抗扰控制器中扩张状态观测器(ESO)的核心部分。提出了Fal函数滤波器,对于噪声有较好的滤波效果,并分析了Fal函数滤波器的滤波特性。提出了一种基于Fal函数滤波器的新型ESO,用于处理量测环节带有噪声... Fal函数是一种特殊的非线性结构,是自抗扰控制器中扩张状态观测器(ESO)的核心部分。提出了Fal函数滤波器,对于噪声有较好的滤波效果,并分析了Fal函数滤波器的滤波特性。提出了一种基于Fal函数滤波器的新型ESO,用于处理量测环节带有噪声干扰的情况。与扩展一阶状态到ESO的方法以及扩展滤波器方程到ESO的方法相比,该新型ESO无须扩展ESO的阶数,避免了因阶数增加带来的观测误差增大以及参数整定问题。数值仿真表明,该新型ESO对于带有量测噪声的系统具有较好的状态跟踪效果。 展开更多
关键词 Fal函数 扩张状态观测器 自抗扰控制 滤波
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一种基于转移函数的电机驱动系统共模EMI滤波器设计方法 被引量:15
18
作者 张栋 孔亮 +1 位作者 宁圃奇 温旭辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期103-111,共9页
为抑制电机驱动系统传导干扰发射,提出一种基于转移函数的共模EMI滤波器设计方法。采用该方法针对一个电机驱动系统设计了逆变器直流侧和交流侧共模电磁干扰滤波器。实验结果表明,该方法能够在保证交流侧共模干扰强度不增加的同时,有效... 为抑制电机驱动系统传导干扰发射,提出一种基于转移函数的共模EMI滤波器设计方法。采用该方法针对一个电机驱动系统设计了逆变器直流侧和交流侧共模电磁干扰滤波器。实验结果表明,该方法能够在保证交流侧共模干扰强度不增加的同时,有效抑制直流侧共模干扰。 展开更多
关键词 电机驱动系统 电磁兼容 共模EMI滤波 转移函数
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基于Lyapunov函数的混合型有源电力滤波器控制策略 被引量:13
19
作者 韩伟 王大志 +1 位作者 李云路 郭喜峰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1174-1181,共8页
为了提高有源电力滤波器(APF)的谐波电流补偿性能,降低装置的成本,本文研究了一种无源滤波支路与APF串联的混合型有源电力滤波器(HAPF),该结构允许选取较小的直流母线电压,有源部分的功率等级大大降低.在建立了包括无源和有源部分数学... 为了提高有源电力滤波器(APF)的谐波电流补偿性能,降低装置的成本,本文研究了一种无源滤波支路与APF串联的混合型有源电力滤波器(HAPF),该结构允许选取较小的直流母线电压,有源部分的功率等级大大降低.在建立了包括无源和有源部分数学模型的基础上,构造了系统的一个Lyapunov函数,通过选取适当的控制律,使得其导函数负定,从而保证系统对谐波参考电流的稳定跟踪.从鲁棒性和跟踪性能的角度出发,推导并给出了控制增益的选取范围和优化目标.外层直流侧电压控制环采用了自抗扰比例积分(ADR–PI)控制,增强了抵抗负载扰动的能力.最后,通过仿真分析和实验验证了所提方法的可行性和优越性. 展开更多
关键词 有源电力滤波 建模 LYAPUNOV函数 鲁棒性 自抗扰调节
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基于李雅普诺夫函数的并联型混合有源电力滤波器非线性控制方法 被引量:31
20
作者 薛花 范月 王育飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期133-141,共9页
针对有源电力滤波器电流谐波分量检测复杂、非线性负载变化时电源电流畸变的问题,提出基于李雅普诺夫函数的并联型混合有源电力滤波器(SHAPF)非线性控制方法。在建立SHAPF仿射非线性模型的基础上,设计电压-电流双闭环控制回路。从稳定... 针对有源电力滤波器电流谐波分量检测复杂、非线性负载变化时电源电流畸变的问题,提出基于李雅普诺夫函数的并联型混合有源电力滤波器(SHAPF)非线性控制方法。在建立SHAPF仿射非线性模型的基础上,设计电压-电流双闭环控制回路。从稳定性角度出发,针对内环电流环提出基于Lyapunov函数的非线性控制策略,实现无功补偿电流的解耦控制,快速跟踪谐波参考电流,并以增强系统抗干扰性能为优化目标,求取控制器最优增益,确保线路参数发生摄动或负载需求发生阶跃变化时,系统仍能稳定运行。外环电压环采用滑模非线性控制方法,保持电容电压平稳,实现负载突变时的动态调节。应用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,并基于d SPACE实验平台验证所提出控制策略的可行性和有效性。仿真和实验结果表明:基于Lyapunov函数的非线性控制方法具有简单易行、稳定性高、鲁棒性强的特点。 展开更多
关键词 混合型有源电力滤波 李雅普诺夫函数 滑模控制 鲁棒性
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