基于辨识算法的电荷放大器动态特性补偿
发布时间:2021-07-08 08:18
用于采集冲击振动信号的传感器输出具有上升时间短,峰值高的特点,一般模拟电路的动态特性难以满足瞬态测试要求,且依据电路理论所计算的传递函数以及分析传递函数所做出的动态特性补偿也只是停留在理论可行的层面,实际效果差强人意。针对以上问题,提出了将系统辨识理论以及反滤波技术应用于模拟电路的方法。该方法将系统辨识运用到放大电路,可以较为准确的得到电路的传递函数,通过此传递函数可以有效提高电路的动态性能。通过试验证明该补偿方法能有效改善放大电路的幅频特性和相频特性,极大地提高测试系统的动态性能。
【文章来源】:兵器装备工程学报. 2020,41(07)北大核心
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
电荷放大电路图
式(1)中,h(k)是可观测的数据向量。预测误差是将系统输出z(k)和模型输出进行比较之后得到的。辨识算法利用之前得到的输出预测误差珓z(k),在确定的准则下,计算出k时刻的模型参数估计值,然后用这个估计值去更新系统模型函数。在反复反馈和迭代中,预测误差将达到极小值。此时的模型输出在该准则意义下最接近系统输出z(k),这个模型便是辨识到的最终结果。将系统的输入和输出构造成最小二乘格式为:
由于仪器原因电荷信号发生器无法输出此阶跃信号数据,只能将方波信号的上升沿作为阶跃信号。经过电荷放大电路后的信号由采集存储电路将其存储在Flash(闪存)内。采集端选用10 MHz采样频率。将采集到的信号经Matlab处理,取其中重要部分的20 000个点,绘制可得电荷放大电路的响应曲线如图3所示。按照最小二乘格式将输入和输出的关系表达为:
【参考文献】:
期刊论文
[1]电荷放大器校准的研究[J]. 徐爱华,王健,许昊,蔡芳芳,郭海,严求知. 计量与测试技术. 2018(06)
[2]基于LabVIEW的SISO系统传递函数估计虚拟仪器设计[J]. 耿彦章,吕海峰,安君,冀晓菲. 中国测试. 2017(06)
[3]毁伤威力场冲击波无线分布式测试方法研究[J]. 杨帆,梁永烨,杜红棉,尤文斌,崔敏,王玉全,刘帆,焦耀晗. 传感技术学报. 2015(01)
[4]二阶系统线性自抗扰控制器频带特性与参数配置研究[J]. 袁东,马晓军,曾庆含,邱晓波. 控制理论与应用. 2013(12)
[5]无线冲击波超压测试系统研究[J]. 杜红棉,祖静. 火力与指挥控制. 2012(01)
[6]基于系统辨识的电路脉冲响应建模[J]. 樊高辉,魏明,刘卫超. 电讯技术. 2011(10)
[7]新型压电式传感器前置放大电路的设计[J]. 张微,高国旺,李汉兴,张维娜. 电子测试. 2010(06)
[8]基于Multisim的准静态电荷放大器仿真分析[J]. 邓维礼,秦岚,刘俊,许斌. 国外电子测量技术. 2009(04)
[9]冲击波存储测试技术[J]. 尤文斌,祖静,范锦彪,张志杰. 仪器仪表学报. 2006(S2)
[10]一种基于最小二乘的离散模型参数自适应辨识方法[J]. 倪二男,张大力. 哈尔滨工业大学学报. 1994(02)
硕士论文
[1]冲击波测试系统与动态特性补偿研究[D]. 刘浩.中北大学 2017
本文编号:3271202
【文章来源】:兵器装备工程学报. 2020,41(07)北大核心
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
电荷放大电路图
式(1)中,h(k)是可观测的数据向量。预测误差是将系统输出z(k)和模型输出进行比较之后得到的。辨识算法利用之前得到的输出预测误差珓z(k),在确定的准则下,计算出k时刻的模型参数估计值,然后用这个估计值去更新系统模型函数。在反复反馈和迭代中,预测误差将达到极小值。此时的模型输出在该准则意义下最接近系统输出z(k),这个模型便是辨识到的最终结果。将系统的输入和输出构造成最小二乘格式为:
由于仪器原因电荷信号发生器无法输出此阶跃信号数据,只能将方波信号的上升沿作为阶跃信号。经过电荷放大电路后的信号由采集存储电路将其存储在Flash(闪存)内。采集端选用10 MHz采样频率。将采集到的信号经Matlab处理,取其中重要部分的20 000个点,绘制可得电荷放大电路的响应曲线如图3所示。按照最小二乘格式将输入和输出的关系表达为:
【参考文献】:
期刊论文
[1]电荷放大器校准的研究[J]. 徐爱华,王健,许昊,蔡芳芳,郭海,严求知. 计量与测试技术. 2018(06)
[2]基于LabVIEW的SISO系统传递函数估计虚拟仪器设计[J]. 耿彦章,吕海峰,安君,冀晓菲. 中国测试. 2017(06)
[3]毁伤威力场冲击波无线分布式测试方法研究[J]. 杨帆,梁永烨,杜红棉,尤文斌,崔敏,王玉全,刘帆,焦耀晗. 传感技术学报. 2015(01)
[4]二阶系统线性自抗扰控制器频带特性与参数配置研究[J]. 袁东,马晓军,曾庆含,邱晓波. 控制理论与应用. 2013(12)
[5]无线冲击波超压测试系统研究[J]. 杜红棉,祖静. 火力与指挥控制. 2012(01)
[6]基于系统辨识的电路脉冲响应建模[J]. 樊高辉,魏明,刘卫超. 电讯技术. 2011(10)
[7]新型压电式传感器前置放大电路的设计[J]. 张微,高国旺,李汉兴,张维娜. 电子测试. 2010(06)
[8]基于Multisim的准静态电荷放大器仿真分析[J]. 邓维礼,秦岚,刘俊,许斌. 国外电子测量技术. 2009(04)
[9]冲击波存储测试技术[J]. 尤文斌,祖静,范锦彪,张志杰. 仪器仪表学报. 2006(S2)
[10]一种基于最小二乘的离散模型参数自适应辨识方法[J]. 倪二男,张大力. 哈尔滨工业大学学报. 1994(02)
硕士论文
[1]冲击波测试系统与动态特性补偿研究[D]. 刘浩.中北大学 2017
本文编号:3271202
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3271202.html