黄强
- 作品数：10 被引量：81H指数：6
- 供职机构：湖南大学电气与信息工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：机械工程电子电信一般工业技术电气工程更多>>
- 基于SVM的电子分析天平温度漂移补偿方法被引量：6
- 2018年
- 电磁力平衡传感器等关键部件的温敏特性是引起电子分析天平温度漂移的主要因素。针对电子分析天平温度漂移问题提出了基于支持向量机的补偿方法。通过分析引起电子分析天平温度漂移误差的原因,将温度敏感部件的温升和电子分析天平的温度漂移数据作为模型输入,运用自适应参数优化方法寻找最优参数,建立电子分析天平温度漂移误差模型并进行温度漂移补偿。通过对量程200 g、分辨力0. 1 mg的电子分析天平进行补偿检验,结果表明全量程内的示值误差绝对值≤0. 3 mg,优于国家标准GB/T 26497—2011《电子天平》规定的I级天平对温度漂移指标的要求。
- 刘亚坤黄强李建闽孙彪
- 关键词：计量学电子分析天平支持向量机
- 电磁力平衡传感器的磁缸温度稳定控制方法研究被引量：14
- 2012年
- 未温度补偿过的电磁力平衡传感器温度漂移达200×10-6 g/℃,远不能满足万分之一克及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了电磁力平衡传感器磁缸温度变化对传感器输出的影响,根据传感器结构及热传递路径,设计了一种基于高精度数字温度传感器的温度检测模块;利用正弦波信号在线圈上做功发热但产生电磁力合力为零的特点,提出了一种基于脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制的电磁力平衡传感器磁缸温度稳定控制方法。该方法根据磁缸温度变化量以及加载物体质量大小,不断地调节PWM输出的占空比,控制正弦波信号导通时间,改变线圈的发热量,实时调节磁缸的热平衡。实验研究表明,基于电磁力平衡传感器的电子分析天平应用上述研究方法后,温度漂移降低至15×10-6 g/℃,有效地改善了传感器温度稳定性,大大降低了天平温度漂移补偿的难度。
- 陈良柱滕召胜杨敏王皓黄强
- 关键词：温度漂移脉冲宽度调制正弦波信号热平衡
- 噪声影响下的高准确度介损角测量方法研究被引量：8
- 2013年
- 基于FFT的介损角检测方法易于硬件实现,但其准确度受频谱泄漏和噪声的影响较大。为此,提出了一种基于Black-man自卷积窗的高准确度介损角检测算法,建立了噪声影响下介损角检测结果的统计描述模型。首先采用Blackman自卷积窗对噪声影响下的畸变信号进行加权,其次利用离散频谱对称插值算法计算基波相位角,然后根据电压与电流基波相位差实现介损角检测,最后根据测量不确定度传播原理,推导了噪声对介损角检测准确度的统计模型,并通过仿真和实际检测2验证了本文算法和统计模型的正确性和可行性。
- 温和王永滕召胜黄强黎福海
- 关键词：介质损耗频谱泄漏FFT噪声
- 脉宽调制式电子分析天平的漂移补偿方法研究被引量：12
- 2014年
- 温漂和时漂对脉宽调制式电子分析天平示值影响较大且难以区分,分析了永磁体剩磁、动圈长度、恒流源采样电阻、电子元件参数等温漂和时漂影响机理,考虑电磁力平衡传感器各特征位置温度变化及内外温度梯度影响,建立了温漂与温度变化的二次多项式、与温度梯度的近似线性关系以及时漂与时间的指数关系,通过叠加得到示值漂移非线性混合补偿模型,并设计了一种能够同时辨识温漂和时漂模型参数的空载和满载组合漂移实验和数据处理方法,通过大量非均匀温度变化实验得到模型参数,利用该模型对量程220 g、分辨力0.1 mg的电子分析天平进行补偿验证。结果表明,补偿后的天平加载220 g并保持30 min后的示值漂移小于1 mg,零点示值漂移小于0.5 mg,满足国家标准《JJG1036-2008电子天平检定规程》规定的Ⅰ级天平对温漂和时漂性能指标要求。
- 唐享滕召胜黄强叶红霞林海军
- 关键词：漂移补偿
- 基于镜像脉冲的电磁力平衡传感器控温方法被引量：2
- 2015年
- 电磁力平衡传感器因温度变化引起的示值漂移误差达-40.3 mg∕℃,远不能满足分辨力为0.1 mg及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了温度对脉冲电流工作模式下电磁力平衡传感器输出误差的影响,根据传感器结构特征及散热方式,设计了一个PT1000高精度温度检测模块,利用等幅正、负脉冲且脉宽可调时动圈发热改变但平衡状态不变的特点,提出一种基于脉宽调制器(PWM)镜像脉冲的电磁力平衡传感器温度控制方法。该方法消除了因不同质量物体加载动圈发热不恒定引起的传感器输出误差,根据外界环境温度引起的传感器温度变化量,同步进地调节镜像脉冲的2个死区时间,实时改变动圈发热功率,维持传感器温度稳定。实验研究表明,采用上述研究方法后,电磁力平衡传感器漂移减小至3.1×10^(-6)g∕℃,有效降低了天平温度漂移补偿算法的难度。
- 黄强滕召胜唐享林海军刘亚坤
- 关键词：温度漂移脉宽调制器温度控制
- 电磁力平衡传感器非线性的温度影响与补偿被引量：8
- 2015年
- 电磁力平衡传感器的非线性输出主要由动圈附加磁场的影响产生,且随温度变化较大,远不能满足0.1 mg及以下分辨力的电子天平分析称量要求。分析了电磁力平衡传感器非线性产生机理,细致探究了温度对非线性输出的影响,提出了基于双磁钢的新型电磁力平衡传感器温度补偿方法,利用磁路结构的对称性将动圈产生的附加磁场分为上、下两部分形成对消,大大降低了传感器非线性输出。在单温度点下通过对传感器进行非线性校正,能快速、有效地减小补偿误差。实验结果表明,本文采用上述方法研制的电磁力平衡传感器在20℃温度下进行校正后,在温度范围为10-30℃、温度变化速率小于0.3℃/h的恒温室中进行量程50 g、分辨力0.01 mg的半微量分析称量,传感器的示值误差峰值不超过0.05 mg,大大降低了非线性补偿的计算复杂度。
- 黄强滕召胜唐享林海军潘克敏
- 关键词：非线性温度影响
- 电子分析天平模糊自适应PID平衡调节方法研究被引量：24
- 2015年
- 为实现电子分析天平的快速准确称量,提出基于增量式模糊调节和PID调节有机融合的电子天平模糊自适应PID平衡调节方法。在建立电磁力平衡传感器系统传递函数基础上,确定基于FOLPD模型及Z-N整定法的初始PID调节参数,结合电磁力平衡传感器的动态响应特性,设定电子分析天平的模糊调节规则,并通过阈值判断,在系统偏差较大时采用增量式模糊调节,偏差较小时采用PID调节,实现两种调节方法的优势互补,缩短系统调节时间,提高系统的鲁棒性。仿真及测试结果表明,量程220 g、感量0.1 mg的电子分析天平应用模糊自适应PID调节方法,各载荷点示值误差≤±0.3 mg,稳定时间≤3 s,优于国家标准《JJG1036—2008电子天平检定规程》规定的I级天平示值误差指标。
- 任亚奇滕召胜黄强刘亚坤林海军
- 关键词：电子分析天平模糊自适应PID鲁棒性
- 电子分析天平温度漂移的加权融合补偿方法被引量：5
- 2015年
- 电子分析天平的结构复杂,且对温度影响敏感,而温度漂移的自动补偿是制约国内外天平行业发展的技术难关。本文依据电磁力平衡传感器的工作机理,分析与电子分析天平称量结果密切相关的各关键元件温度特性,采用多点测温,建立多传感器加权融合温度漂移补偿模型,并利用最小二乘法确定融合模型系数,实现了电子分析天平的温度漂移自动补偿。检验结果表明,采用本文研究的补偿算法,在10-30℃范围内,量程220 g、分辨力0.1 mg的电子分析天平全量程示值误差绝对值不大于0.3 mg,优于国家标准《GB/T 26497-2011电子天平》规定的I级天平温度漂移对示值误差的影响指标。
- 黄强滕召胜唐享林海军潘克敏
- 关键词：电子分析天平加权融合最小二乘法
- 基于梯度变步长LMS的电子天平抗震设计被引量：6
- 2016年
- 以应变式电子天平为研究对象,在分析电子天平震动信号的频谱特性及其对天平计量性能影响的基础上,提出一种基于梯度变步长最小均方(LMS)自适应滤波器的电子天平抗震动设计方法。依据天平称量数据的震动影响来源和特点,通过与切比雪夫低通滤波、椭圆低通滤波、巴特沃斯低通滤波及滑动平均滤波等常用抗震动滤波方法进行仿真实验对比,证明梯度变步长LMS自适应滤波算法的有效性与优越性,该方法在实际天平中得到应用。实验表明,采用本方法研制的200 g/0.001 g应变片电子天平可以在普通木质实验台上准确称重,最大称重误差≤0.001 5%,且不受榔头敲击实验台等冲击性震动的影响。
- 李菲滕召胜黄强李亚林海军
- 关键词：电子天平自适应滤波变步长LMS算法
- 电子分析天平温度漂移补偿算法研究被引量：15
- 2015年
- 基于电磁力平衡传感器的电子分析天平温度漂移影响复杂，尚无理想的解决方案。现有天平的温度漂移补偿主要依靠基于晶体管的硬件电路实现，适用温度范围窄、精度低、灵活性差。依据电磁力平衡传感器的工作机理，深入研究与天平称量结果密切相关的各元件参数温度特性，建立了电子分析天平温度漂移数学模型，对该模型进行了称量精度要求内的合理简化。通过对温度敏感元件的温度测量及测量滞后分析，提出了温度漂移的分段线性加权补偿算法，实现了温度漂移快速准确地自动补偿。检验结果表明，采用该补偿算法，量程200g、分辨力0．1mg的电子分析天平在18—23℃的工作温度范围内，满载示值误差的绝对值≤0．3mg，优于国家标准《GB／T26497—2011电子天平》规定的I级天平温度漂移对示值的影响指标。
- 黄强滕召胜唐享林海军刘亚坤
- 关键词：电子分析天平温度漂移自动补偿
