基于单片机的可配置动态特性补偿滤波器设计与应用研究

发布时间：2017-11-14 10:01

  本文关键词：基于单片机的可配置动态特性补偿滤波器设计与应用研究

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【摘要】：动态特性补偿是通过在测量系统的输出端串联一个补偿滤波器来对工作频带进行扩展,使其覆盖被测信号的有效频带,从而达到基本消除动态误差的预定要求。在对不同的测量系统进行动态补偿时,往往需要设计不同的模拟补偿滤波器,耗费大量的精力。本文提出一种通用于一般机电测量系统的可配置动态特性补偿滤波器,设计相应的软件和硬件,并对该滤波器的补偿效果进行分析和评估。根据模拟补偿滤波器的设计方法,通过对3-6阶补偿滤波器传递函数的分析,将其分解为一阶和二阶分节子单元组合,对于各子单元给出相应较为通用的电路。通过分析通用电路的传递函数与电路元件之间的关系,确定最少的需要调节元件的个数及参数调整范围,通过接入数字电位器、继电器以及可调电容单元实现模拟电路原理的设计,达到补偿滤波器电路参数、阶数可调。设计基于单片机STM32F103RBT6的电路参数配置系统,以实现对电路可调元件的实时可调和可查。将模拟部分与数字控制部分组合得到了一套完整的可配置动态特性补偿滤波器系统。最后,通过对参数已知的一阶、二阶电路以及通过系统辨识得到模型的悬臂梁测量系统进行动态特性补偿实验,结果表明：补偿滤波系统工作正常,达到了预期的补偿效果。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713
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本文编号：1184913