大功率霍尔推力器应用的滤波单元建模分析

放电电流低频振荡的抑制是霍尔推力器应用的主要问题之一，使用RLC滤波单元是抑制霍尔推力器放电电流低频振荡的最常用方法.对于大功率霍尔推力器而言，传统的RLC滤波器存在直流功耗大、发热严重的问题.提出并设计了一种新型耦合电感结构的滤波器，相比于传统的RLC滤波器，耦合电感结构的滤波器通过合理的参数设置存在明显的陷波特性，具有更好地抑制低频振荡的效果.对建立的电路模型进行仿真分析，得到了不同耦合电感参数的选择对低频振荡频率信号的衰减作用以及陷波频率的影响因素.结果表明：耦合电感结构的滤波器可有效降低电感值，从而降低滤波器的功耗和发热量，在理论上具有陷波特性的耦合电感结构滤波器对低频振荡具有较好的抑制特性，可以有效降低放电电流低频振荡对电源系统的干扰，具有显著的工程应用价值.     

空间低温制冷控制器的缓启动电路建模分析

随着大功率空间低温斯特林制冷机的出现,制冷控制器仍采用传统缓启动和LC储能滤波串联抑制电路会产生不平稳/大超调的启动电流,造成制冷机控制器过流保护并对卫星电源及其他设备造成可能的浪涌破坏。在不增加元器件的情况下,提出一种具有启动电流反馈功能的缓启动和LC储能滤波电路配合方式。首先通过采用非线性器件MOSFET的低频微变等效模型对新旧配合电路进行了数学建模。之后针对小电感小电容和大电感大电容两种应用模式下的数学模型进行了简化和分析,在小电感小电容模式下新旧配合电路均可简化为无超调的一阶系统,在大电感大电容模式下传统配合电路为具有振荡特性的二阶系统,而新的配合电路仍为一阶系统,可以满足大电感大电容模式下启动电流无超调要求。最后通过Multisim仿真对比分析和实际试验证明了新的配合电路的合理性和有效性,试验表明启动电流均匀平稳无超调,启动电流峰值抑制约50%。     

智能电感测微仪的研制

智能电感测微仪是一种新型的长度测量仪器。它既可作为一个独立的测量控制系统,又可方便地与各种计算机通讯,作为大型仪器的显示器和控制器。本文将介绍其模拟信号处理电路、智能系统的硬件与软件设计。     

基于DSP的数控XY工作台同步触发测控系统

为了验证多影响因素作用下的数控XY工作台误差补偿效果，必须设计能够实现温度、运动速度、X/Y坐标位置、标准量实时采集与同步触发的测控系统，用于补偿实验验证。介绍了能够实现工作台运动速度、温度、光栅尺与电感测微仪同步触发并实时采集的测控系统。以数控XY工作台为研究对象，采用电感测微仪为工作台位移标准量，DSP为主控芯片，搭建了实验装置进行了实时采集、同步触发和比对实验，以及测控系统测量误差和重复性误差实验。实验结果表明，所设计的测控系统可以实现预设目标，可以用于不同影响因素下的数控XY工作台位移量与标准量的实时比对，验证工作台误差补偿效果，也为后续数控机床在机测量系统误差补偿器的研制打下基础。     

新型非接触式径向C4D传感器优化设计

基于电容耦合式非接触电导检测(C4D)技术,设计研发了一种新型径向结构的非接触式电导测量传感器。该传感器利用串联谐振的原理,引入电感模块以消除耦合电容对测量的不利影响,扩大了测量范围,提高了测量灵敏度。同时,用仿真与实验相结合的方法对传感器的电极张角进行了优化研究。在5.0、7.5、9.1、10.2和12.0 mm 5种不同内径的管道中进行了电导测量实验,电导测量相对误差均不超过5%,实验结果表明,所设计的新型非接触式径向C~4D电导测量传感器是可行和有效的。     

长度计量室用多功能微型机数据采集与处理系统简介

由哈尔滨工业大学精密仪器教研室研制的《长度计量室用多功能微型机数据采集与处理系统》于1987年9月26日通过部级鉴定。该系统由 TP805微计算机系统(包括12时 CRT,80行打印饥),DJCX—A 多功能精密测量系统电箱和48KB 测控与数据处理软件包组成,以流动式计算机工作站的方式工作。系统可与8支电感位移测头、表面轮廓仪、圆度仪、万能测齿仪、电子水平仪、光电自准直光管等多种仪器直接联机使用。对齿轮周节误差、直线     

介绍几种频标和稳定度测量中的实用电路

一、RC窄带选频放大器这里介绍一种利用有源高Q模拟电感作成的低频窄带选频放大器。实际电路如图1 图1 用模拟电感构成的低频选频放大器所示。图中虚线部份为高Q模拟电感,可以证明其等效电感     

由磁场能量计算电磁铁绕组电感量

前言核磁共振标准磁场系统中使用的电磁铁是激磁电源的强感性负载。正常工作时,激磁电流为几安至几十安。开机、关机或调节激磁电流会在电磁铁绕组上(也就是激磁电流输出端)产生很高反电势,它能破坏绕组绝缘,击穿电源调整管。为了安全可靠地工作,需要知道电磁铁绕组电感量,对于这种庞大的铁芯电感没有可用的测试仪器,为此采用计算法。计算时若按照一     

Buck-Boost变换器工作模式及控制策略的研究

DC-DC变换器是实现电气系统电能变换和传输的重要设备，具有加速平稳、响应速度快的特点，但在具体使用环境下，变换器负载变化将对其性能造成极大影响。以Buck-Boost DC-DC变换器为例，分析了变换器的工作过程和工作模式，针对完全电感供能模式（CISM）和不完全电感供能模式（IISM）分别提出了对应的控制策略，系统自动判别负载变化情况，实现对输出电压的快速调节，使其始终稳定在期望值。对不同模式下的控制策略进行仿真，结果验证了提出的控制策略能很好地改善Buck-Boost型DC-DC变换器的超调量、调节时间等动态性能。     

串联型MPPT空间电源系统稳定性技术

串联型最大功率点跟踪(MPPT)空间电源系统存在母线电压振荡或跌落等不稳定现象,文章以MPPT不调节母线电源拓扑为研究对象,建立了系统等效电路模型,通过小信号等效分析、状态空间方程特征根求解等手段,分别对MPPT控制域及电压控制域下电源系统的稳定性进行了分析.结果表明,在太阳电池阵及阵列功率调节器特性曲线一定的条件下,通过对二者间电感、电容参数合理配置,可以保证系统稳定.在MATLAB/SIMULINK中搭建了串联型MPPT不调节母线电源系统仿真模型并进行实例仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性.     

Advanced data acquisition system for SEVAN

Huge magnetic clouds of plasma emitted by the Sun dominate intense geomagnetic storm occurrences and simultaneously they are correlated with variations of spectra of particles and nuclei in the interplanetary space, ranging from subtermal solar wind ions till GeV energy galactic cosmic rays. For a reliable and fast forecast of Space Weather world-wide networks of particle detectors are operated at different latitudes, longitudes, and altitudes. Based on a new type of hybrid particle detector developed in the context of the International Heliophysical Year (IHY 2007) at Aragats Space Environmental Center (ASEC) we start to prepare hardware and software for the first sites of Space Environmental Viewing and Analysis Network (SEVAN). In the paper the architecture of the newly developed data acquisition system for SEVAN is presented. We plan to run the SEVAN network under one-and-the-same data acquisition system, enabling fast integration of data for on-line analysis of Solar Flare Events. An Advanced Data Acquisition System (ADAS) is designed as a distributed network of uniform components connected by Web Services. Its main component is Unified Readout and Control Server (URCS) which controls the underlying electronics by means of detector specific drivers and makes a preliminary analysis of the on-line data. The lower level components of URCS are implemented in C and a fast binary representation is used for the data exchange with electronics. However, after preprocessing, the data are converted to a self-describing hybrid XML/Binary format. To achieve better reliability all URCS are running on embedded computers without disk and fans to avoid the limited lifetime of moving mechanical parts. The data storage is carried out by means of high performance servers working in parallel to provide data security. These servers are periodically inquiring the data from all URCS and storing it in a MySQL database. The implementation of the control interface is based on high level web standards and, therefore, all properties of the system can be remotely managed and monitored by the operators using web browsers. The advanced data acquisition system at ASEC in Armenia was started in November, 2006. The reliability of the multi-client service was proven by continuously monitoring neutral and charged cosmic ray particles. Seven particle monitors are located at 2000 and 3200 m above sea level at a distance of 40 and 60 km from the main data server.     

铷原子频标多参数测量及数据采集系统

提出了一种用于铷原子频标实验的灵活、方便的新型多参数、高准确度、大容量数据采集系统的构成方案.在硬件上运用KEITHLEY 2000型高准确度数字万用表和拍频计数法,既得到了很高的取样准确度,又省去了复杂的信号调理电路.在软件上,充分利用了WINDOWS的多任务操作和OLE技术,能够在不中断数据采集的情况下对已采集的数据进行处理,保证了数据的连续性和实时性.     

基于DSP和FPGA技术的细胞图像采集系统设计

细胞学研究领域中需要对大量细胞的生长情况进行长期的在线跟踪、记录和分析,针对细胞图像采集和处理中的数据量大、采样频率高、运算复杂等问题,设计了一种新颖的细胞图像采集系统,讨论了DSP(Digital Signal Processor)处理系统和FPGA(Field Programmable Gate Arrays)逻辑控制系统设计中的关键技术问题,以及JPEG图像压缩算法的实现问题.系统主要由视频解码芯片、FPGA以及DSP等组成,具有功能集成、结构简单、编程灵活的特点,能够实现对大量细胞进行长期观测记录的图像采集,以及后期图像数据处理的功能.      

VGOS基带数据预处理系统研究

VLBI全球观测系统-VGOS的数据采集系统具有超宽的记录带宽和超高的数据速率，数据率稳定可达16Gbit/s。数据回放及解析等预处理工作是数据采集到相关处理的关键步骤。针对国内VGOS数据采集系统，研发了VGOS基带数据预处理系统，分析了高速记录的元数据及基带数据格式，设计实现了数据记录、聚合、解析、重组等预处理模块。通过对预处理系统的研究和测试，分析了其效率提升的方法。利用预处理系统成功对国际VGOS站观测数据进行回放和解析，经过数据的相关处理成功获得了干涉条纹。表明预处理系统可正确处理高速数据，预处理过程中数据聚合速率平均可达到10Gbit/s，解析效率可达3.6Gbit/s，满足当前VGOS观测数据的超宽带、超高速处理要求。     

Actual performance and capabilities of the Argos system

Since 1978, a new operational platform location system has come into being, namely the Argos system, which has the great advantage of bringing all results together at a single point. At the same time, this system provides for measurement data collection from platforms equipped with a simple electronics package, wherever they may be in the world.The data relayed by this system concern all environment-related disciplines, irrespective of whether we are referring to land masses, oceans, polar regions or the atmosphere.The central point where all location calculations are performed and all collected data handled is the Toulouse Space Center. Results are available at the Center just a few hours after their acquisition. Users can consult the results files via switched communications networks or have the data sent to them in one form or another.     

多层CT用数据采集系统的设计与测试

提出了一种多通道、高密度、高精度数据采集系统的设计方案.采用基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA, Field Programmable Gate Arrays)内嵌软核的体系结构,实现了多通道数据的缓冲、格式转换、乒乓读写等流水操作,解决了多层CT(Computed Tomography)有限扫描时间内数据量大、时序要求严格和数据传输精确性要求高的问题;同时利用高精度电压源和精密电阻模拟了前端输入,设计了基于PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)总线的虚拟仪器,精确测试了设计系统的性能且未额外引入噪声.方案已成功应用于多层CT中,同时也为数据采集提供一种借鉴.      

空地协同交通状态感知与应急指挥系统构建

交通事件发生的时间和地点具有不可预测性,不及时处理将会严重干扰交通流的正常运行.构建了基于空基的交通状态感知和应急指挥系统,并提出了系统建设的原则;研究了系统的体系结构,将整个系统分为信息采集层、网络传输层、安全管理层、应急指挥层4个层次.信息采集层主要通过空基、地基等多种手段获取交通信息;网络传输层处理各类网络通信数据包的存储和转发;安全管理层确保系统数据和传输的安全;应急指挥层实现统一接警、处警决策与协调指挥.实现了基于空基信息的道路轮廓特征和电子地图矢量道路的提取,以及航拍图像与电子地图的匹配,为辨识突发事件情况下的路段排队长度和车辆密度奠定了基础.     

石油赛伯数据采集仿真系统的实时性解决方案

为了保留石油工业赛伯(Cyber)数据采集系统的软硬件成果,在现代的高性能硬件平台上采用软件仿真的方法构造了一个仿真系统,以独立硬件设备模块为单位对实际系统进行建模,形成了以指令集仿真器为核心,通信总线仿真模块为桥梁,连接各个设备仿真模块的仿真系统.为了满足仿真系统的期限,从系统平均性能要求和最坏性能要求两个方面对实时性能需求进行了详细的分析,提取出影响系统实时性的性能参数,根据这些性能参数的要求提出了一个实时性解决方案,解决了仿真系统与实际的数据采集设备之间的实时通信问题,协同完成了数据采集任务,在此基础上给出了一个基于RTLinux(Real-Time Linux)实时操作系统的原型系统.      

Highlights of the Brazilian Solar Spectroscope

The digital, decimetric (950–2500 MHz) Brazilian Solar Spectroscope (BSS, Sawant, H.S., Subramanian, K.R., Faria, C., et al. Brazilian Solar Spectroscope (BSS). Solar Phys. 200, 167–176, 2001) with high time (10–1000 ms) and frequency (1–10 MHz) resolution is in regular operation since April, 1998, at the National Space Research Institute (INPE) at São José dos Campos, Brazil. The BSS has now been upgraded with a new digital data acquisition and data processing system. The new version of the BSS has improved the observational possibilities with the capability to record up to 200 frequency channels available in the selectable frequency range 950–2500 MHz. The GPS receiver permits the acquisition of data with time accuracy in the order of 0.1 ms. The software system of the BSS is composed by two distinct modules: the first, data acquisition system provides a flexible Graphical User Interface (GUI) that allows one to choose the observational parameters. The second module is the real time visualization system that permits real time visualization of the observed dynamic spectrum and additionally allows procedures for visualization and preliminary analysis of the recorded solar spectra. Using the new visualization system, we have realized two new types of dm-radio fine structures: narrow band type III bursts with positive as well as negative group frequency drift and dots emissions arranged in zebra-like and fiber-like chains. Furthermore, we have found flare generated fast wave trains according to their tadpole signature in wavelet power spectra for a decimetric type IV radio event (June 6, 2000 flare).     

一种连杆装置载荷测试系统研究与设计

介绍了一种连杆装置载荷测试系统。某大型火箭芯级与助推器的连接采用了三支点超静定捆绑方式,为了充分了解这一新型捆绑连接结构在火箭大型地面试验和发射前加注过程中的载荷变化情况,开发设计了捆绑连杆载荷监测系统。系统采用了多路模拟开关及扫描技术实现了多通道数据实时采集,同时编制数据采集和数据处理软件对采集到的电压信号进行分析处理。通过对该系统的标定,实现载荷的测量。文章介绍了系统的硬件、软件设计原理和系统的两种工作状态。通过对箭上使用的连杆进行标定,得到连杆受力和系统输出的关系,通过标准载荷试验验证,线性误差在系统允许范围内。该系统载荷测量准确,可以用于火箭各种大型地面试验中捆绑连杆的载荷测量。