科里奧利質(zhì)量流量計(jì)數(shù)字信號(hào)處理算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)可直接測(cè)量質(zhì)量流量，是當(dāng)前發(fā)展最為迅速的流量計(jì)之一，本文將先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理方法和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)應(yīng)用于科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，克服目前此類流量計(jì)信號(hào)處理方法的局限，并研制了數(shù)字式變送器的系統(tǒng)軟件。
　　 針對(duì)科氏單相流測(cè)量中，小流量測(cè)量誤差大、量程比受限的難題，本文將自適應(yīng)格型陷波濾波與負(fù)頻率修正的DTFT遞推算法組合起來，能夠精確地跟蹤信號(hào)頻率，計(jì)算相位差，系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明頻率精度優(yōu)于0.01％，在[0

2、.05°，4°]的寬量程比內(nèi)相位差計(jì)算達(dá)到優(yōu)于0.05％的精度。與以往的方法比較，該方法收斂速度快，計(jì)算量小，易于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
　　 針對(duì)在復(fù)雜流量如兩相流、批料流測(cè)量過程中科氏流量計(jì)信號(hào)的特點(diǎn)，通過改進(jìn)隨機(jī)游動(dòng)模型建立時(shí)變信號(hào)模型，并提出一種由自適應(yīng)格型陷波濾波與負(fù)頻率修正的滑動(dòng)DTFT(SDTFT)組成的新的數(shù)字信號(hào)處理算法。當(dāng)信號(hào)為微小的波動(dòng)信號(hào)時(shí)，該方法比其他方法具有更高的計(jì)算精度；當(dāng)信號(hào)為突變信號(hào)時(shí)，該方法有著較快的動(dòng)態(tài)

3、響應(yīng)速度，及時(shí)跟蹤變化的參數(shù)。且具有抗干擾能力強(qiáng)，算法計(jì)算量小，定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)時(shí)不會(huì)溢出等優(yōu)點(diǎn)，在復(fù)雜流量測(cè)量中具有一定的應(yīng)用前景。
　　 研制了以TMS320F28335 DSP芯片為核心的數(shù)字式科氏變送器。提出一系列措施，高精度、實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)了上述兩種算法，硬件方面如挑選優(yōu)質(zhì)電容、提高濾波器截止頻率、采用∑-△型ADC等，軟件方面如使用雙精度實(shí)型變量類型、提高sin/cos庫函數(shù)計(jì)算精度、兩級(jí)平均提高結(jié)果的穩(wěn)定性、ePWM實(shí)現(xiàn)高精度