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涡街流量计数字信号处理和传感器动态非线性建模

王肖芬  
【摘要】: 应用现代数字信号处理技术去研制涡街流量计数字信号处理系统,可以提高涡街流量计的测量精度,增强仪表的功能。采用幅频特性较好的IIR型Butterworth小波滤波器,处理涡街流量信号,估计基频,并在以TMS320VC5409为核心的涡街流量计数字信号处理系统上实现,证明其方法的有效性。为了实用,我们又基于频谱分析和校正算法,采用片内集成了丰富外设的TMS320LF2407A芯片,研制了体积小、成本低的涡街流量计数字信号处理系统。现场实验结果表明,该系统性能优良,功能齐全。 传感器动态非线性过程非常复杂,难以建模。Volterra级数可以对传感器动态非线性过程进行整体性描述,但是很难辨识它的非线性传递函数。通过相关分析、频域分析,采用高斯白噪声输入信号,可以对二阶Volterra模型进行辨识。块联模型可以将非线性过程分解成一个线性子系统和一个静态非线性子系统的串联,这种表达形式对非线性校正非常有利。本文提出多幅值输入块联模型的辨识方法。将一组多幅值信号作为非线性系统的输入,根据对应的输出,分离出非线性系统线性部分输出和非线性部分输出,从而辨识出线性子系统和静态非线性子系统的模型参数。该辨识方法易于实现。


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