分数傅里叶变换 fracf 亲测可用
上传时间： 2018-04-27
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分数微积分和分数阶控制的标准工具箱
上传时间： 2019-11-29
上传用户：孔祥君爱
在1974年以后，分数阶微积分有了飞速的发展.它与分数阶微分方程四无论从理论上还是应用上都发展迅速，应用领域越来越广，并且有了许多有关的专著以及论文集，并开始呈现出全面地推广到常微分方程[2.1甚至泛函微分方程的层而上分数阶理论.在分数阶微积分理论的研究过程中，其优势主要体现在：1.分数阶导数的全局相关性很好的解决了具有局部性的整数阶导数不能够很好地描述出系统函数发展的历史依赖过程的问题；2.分数阶导数仅仅是用很少的几个参数就能获得好的效果，克服了经典的整数阶微分模型不能很好地与实验结果相吻合这个严重缺点；3.分数阶模型在描述复杂的物理学问题时，比起非线性模型，其物理意义更清晰且表达更简练.
标签： 分数阶微积分
上传时间： 2022-06-25
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傅立叶变换在科学与工程技术几乎所有的领域里具有广泛的应用，但随着研究范围的不断发展，也逐渐暴露出傅立叶变换在处理某些问题时的局限性，体现在，它是一种全局性的变换，得到的是信号的整体频谱，因而无法表述出信号的时频局部信息，而这些特性正是非平稳信号的最根本也是最关键的性质，为了分析和处理这类信号，分数阶傅立叶变换应运而生。目前，分数阶傅立叶变换已被应用在解微分方程、量子力学、衍射理论和光学传输、光学系统和光信号处理、光图像处理等许多方向。论文首先介绍了分数阶傅立叶变换的定义以及性质。接着简要介绍了分数阶傅立叶变换在不同领域的应用。将分数阶傅立叶变换的定义式分成三部分，推导出具体的实现方案，在时空二元性理论的基础上，首先得到空间上的光学分数阶傅立叶变换的实现，也即采用两个透镜中间隔开一定空间距离的方案。进而类比空间上的这种模型，给出时间上光学分数阶傅立叶变换的实现方式。基于推导出的分数阶傅立叶变换的实现，应用到光脉冲在光纤中的传输上，我们研究了各种因素对脉冲传输过程中展宽压缩分裂等现象的影响，分别为不同预啾系数时光脉冲在传输过程中的展宽快慢、不同阶次的分数阶傅立叶变换后的传输性能、不同脉冲宽度的传输性能、不同脉冲光功率下的传输性能。并最终对这些不同因素对传输性能的影响进行了分析、总结与展望。
上传时间： 2022-06-25
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分数阶微积分（Fractional Calculus）作为微积分的一条分支在三百多年的发展历程中已经逐步形成自己特有的体系，在很多的领域中已经显示出独特的处理能力，尤其是在电磁学、化学、控制学和力学等一些学科得到了广泛的应用。在信息信号处理理论中，微积分作为一种基本的数学运算得到了广泛的应用，但其中的微积分运算都是基于整数阶的，如一阶微积分和二阶微积分等。然而随着科学技术与计算能力的发展，越来越多的非线性问题成为了研究的工作重点，分数阶微积分在此领域强大的处理能力就逐步的体现出来。分数阶微积分是相对于传统的整数阶微积分提出的，传统的整数阶微积分的运算阶次都是基于整数的情况定义的，而分数阶微积分是将传统意义上的整数阶微积分的阶次从整数推广至分数，乃至整个无理小数和分数。接下来我们先回顾下传统的微积分。
上传时间： 2022-06-25
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任何一个实际系统由于内部和外部的各种原因，它的参数和外部干扰都有很大的不确定性，这将对系统性能造成严重的影响，为了降低这些不确定性因素引起的控制品质严重下降，同时，保证系统的跟踪性能和抗干扰性能不变，本文采用改进的鲁棒二自由度控制结构一分数阶干扰观测器，来消除摩擦、模型不确定性、测量噪声等的干扰，提高系统的抗干扰性和鲁林性。本文主要工作如下：（1）较为系统地介绍和分析了分数阶微积分的基本理论，对分数阶微积分的各种定义及其之间的转换进行了介绍。（2）介绍了二自由度控制结构以及传统整数阶干扰观测器的设计方法.（3）对分数阶Q滤，器的有理函数离散化、近似方法进行了详细的分析研究，给出不同方法下的仿真比较，研究表明采用改进的AL-Alaoui+CFE法时近似效果最好；对基于Oustaloup算法的分数阶Q滤波器的有理函数近似方法下，滤波器近似阶次的选择进行了详细推导验证。（4）选取扭矩实验系统这一典型的工业伺服系统为实验平台，采用分数阶干扰观测器结构来验证其对振动和干扰的有效抑制作用。仿真结果表明，通过与传统的P控制器相比，分数阶干扰观测器更能满足系统对快速性、普林稳定性和抗干扰性能的要求。总结全文，本文的创新点为：（1）对分数阶Q滤波器的Oustaloup曲线拟合近似方法中滤波器近似阶次的选择进行详细分析验证，给出最为合适的近似阶次.（2）以二惯性扭转实验系统为例，利用分数阶微积分理论知识设计出分数阶干扰观测器，更好地解决了普捧稳定性和干扰抑制能力的综合问题.
标签： 分数阶微积分
上传时间： 2022-06-25
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作者在论文中系统地研究了目前新颖的电机伺服控制系统——永磁同步电动机及其数字化伺服控制系统的关键技术。在理论分析的基础上，探讨了永磁电机的各种磁路结构对电机电抗及其它性能的影响，并分别讨论了各种结构在不同应用场合的优缺点，最后选择了表面凸出式磁路结构，建立了手算电磁设计程序，进行了多方案的优选；探讨了引起电动机转矩波动的原因和减小波动的措施，采用了一系列诸如分数槽、增大气隙、斜槽、合适的绕组节距等措施，成功地减小了力矩波动，改善了伺服电动机低速运转特性；在电磁设计手算的基础上，首次采用优秀的数学工具软件Mathcad2001进行了Windows平台下的PMSM机辅设计程序的开发，增加了可视性，并大大简化了程序的开发，提高了设计效率，快速方便准确地进行了电机的电磁计算；应用先进的AutoCAD 2000绘图软件设计和绘制了全套电机结构图纸；参加了样机的全部试验项目，试验结果达到了设计预定目标，全面满足了伺服系统用电机的高效率、高功率因数、小振动、低噪音、低发热、动态性能良好等苛刻要求。 在伺服控制系统部分里，作者探讨了永磁同步电动机磁场定向矢量控制理论，探讨了快速电流跟踪方法的实现；在永磁同步电动机数学模型的基础上，建立了基于DSP的永磁同步电动机磁场定向数字化伺服控制系统的方案，使用了最新推出的电机专用DSP芯片TMS320LF2407、功率驱动IR2130芯片、轴角／数字量转换RDC-19222芯片及串行通信转换MAX232芯片，在消化了这些芯片的大量手册和开发工具的资料后，对整个系统进行了软、硬件设计，包括编写和调试了部分DSP程序，设计和焊接了部分硬件电路板。这些预研工作为设计伺服控制系统数字化专用控制器打下了基础。
上传时间： 2013-05-17
上传用户：duoshen1989
永磁无刷直流电动机具有惯量小、控制简单、动态性能好等优良特性，因此在航天、机器人、数控机床等许多领域得到了广泛应用。无刷直流电机在国外已经成功应用于对系统要求较高的场合，近年来在国内也引起了广泛的兴趣。本课题针对轮式机器人，设计了无刷直流电动机并设计相应控制系统。 首先，本课题分析了机器人用无刷直流电动机的组成结构、绕组连接，并对三相无刷直流电动机星角接工作方式进行比较，按照无刷直流电动机两种模式运行、多极分数槽等特点进行局部设计。最终以爬坡时状态为参考，经过多次计算得到无刷直流电动机的初始设计方案。 其次，为了提高设计的可靠性及设计成本，本课题用MaxwellRMxprt和Maxwell 2D有限元分析软件来对所设计的电磁设计方案进行验证。应用Maxwell 2D软件进一步对设计方案进行分析和校验，以校核仿真结果参数能否与设计方案相吻合。 最后设计了无刷直流电动机的PIC单片机控制系统并对无刷直流电动机进行系统仿真。控制系统CPU采用PIC16F877单片机，它能够提供最佳的性能价格比。系统采用IGBT 专用栅极驱动集成电路IR2130，来控制系统主电路。系统仿真采用MATLAB/SIMULINK软件，检验所设计电机在系统中的性能。 结论，本课题主要包括五部分：无刷直流电动机绕组连接分析，初始数据方案设计，Maxwell对电磁设计方案进行验证，设计PIC单片机控制系统，应用MATLAB对电机控制系统进行仿真。通过这五部，本文完成了轮式机器人用无刷直流电动机进行设计及相应控制系统的设计。
上传时间： 2013-07-28
上传用户：long14578
随着电机在工业、农业等领域的广泛应用，如何测试、分析和抑制电机振动和噪声，越来越受到人们的广泛关注。虚拟仪器技术，相比于传统仪器拥有性能高、扩展性强等优点，在工程测试等领域得到越来越广泛的应用。因此，结合虚拟仪器技术，建立电机噪声和振动的测试分析系统是一种可行的解决途径。 本文将虚拟仪器技术应用于电机的噪声和振动问题，建立了基于虚拟仪器的电机噪声振动测试分析系统。全文主要研究工作分为三部分：前两部分分别研究了系统的硬件和软件组成，建立了完整的硬件和软件系统；第三部分进行了噪声振动实验研究，验证了系统的正确性和有效性。本文的主要研究内容如下： 1．硬件部分。探讨了系统的硬件组成，建立了以传感器、信号调理电路和数据采集卡为核心的测试系统。系统硬件部分是正确采集电机噪声和振动信号的关键，是测试分析的基础。 2．软件部分。用LabVIEw虚拟仪器编程语言完成了软件部分的设计，实现了信号采集、显示、处理、诊断、打印报告等一系列功能。针对电机噪声振动的复杂性，建立了以快速傅里叶变换、功率谱函数分析、分数倍频谱分析、小波分析等信号处理方法为核心的信号分析处理功能，并用最小二乘支持向量机实现了电机故障诊断功能。 3．实验研究。实验验证了系统的信号采集、信号分析和故障诊断的正确性。构造三类电机故障，实验研究了采用最小二乘支持向量机进行故障诊断的有效性。 在总结全文的基础上，提出了该电机噪声和振动测试分析系统有待深入研究的若干问题。
上传时间： 2013-07-22
上传用户：hainan_256
在工农业生产和自动控制方面,经常要用到低速驱动,以前一般采用电动机加减速器或永磁感应子式电动机来实现,但是他们存在着很多缺点和不足。随着分数槽绕组结构的提出,分数槽永磁同步电机在低速驱动领域的应用越来越广泛。本文将对这种特殊结构的电机进行详细的介绍和分析。 分数槽绕组和整数槽绕组是电机绕组的两种重要形式。本文首先从电机结构和绕组电感两个方面对分数槽绕组电机和整数槽绕组电机进行比较,以加深对分数槽绕组结构的理解。分数槽绕组也存在对称性问题,即并不是所有的分数槽绕组都是各相对称的,接下来本文给出了分数槽绕组的对称条件,为分数槽绕组电机的设计提供依据。在分数槽电机中,节距y=1的分数槽绕组是一种非常重要的绕组,是中小型永磁电机和永磁交流伺服电机使用最多的的分数槽绕组,本文将对这种绕组形式进行详细介绍,为了便于以后分析和应用,还将给出这类电机常用的极槽配合和绕组的各种参数。整数槽电机60°相带绕组的排列比较简单,分数槽电机则显的比较复杂,本文将具体介绍两种绕组排列方法来解决这一问题。
上传时间： 2013-04-24
上传用户：lw4463301
