Reducción de ruido para calibración automática de alta precisión de señales de resolver a través de un filtro basado en DWT-SVD
Autores: Guo, Meishan; Wu, Zhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Reducción de ruido para calibración automática de alta precisión de señales de resolver a través de un filtro basado en DWT-SVD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Calibración
Resolver señales
Precisión de medición angular
Armónicos inductivos
Componentes de excitación residual
Ruido aleatorio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La calibración de alta precisión de las señales del resolver es clave para mejorar su precisión de medición angular. Sin embargo, armónicos inductivos, componentes residuales de excitación y ruido aleatorio en las señales restringen drásticamente la mejora adicional de la precisión de calibración. Con el objetivo de reducir estos ruidos inesperados, en este trabajo se diseña un filtro basado en la transformada wavelet discreta (DWT) y la descomposición en valores singulares (SVD). En primer lugar, la señal se descompuso en un dominio tiempo-frecuencia mediante DWT y se obtuvieron varios grupos de coeficientes. A continuación, se realizó la operación SVD de una matriz de Hankel creada a partir de los coeficientes. Posteriormente, los ruidos se atenuaron reconstruyendo la señal con unos pocos valores singulares seleccionados. En comparación con un filtro pasabajos convencional, este método casi solo puede preservar los componentes fundamentales y de corriente continua de la señal debido a la característica de multirresolución de DWT y la buena correspondencia entre el valor singular y la frecuencia. Por lo tanto, la precisión de calibración de las características imperfectas podría mejorarse de manera efectiva. Los resultados de simulación y experimentales demostraron la efectividad del método propuesto.
Descripción
La calibración de alta precisión de las señales del resolver es clave para mejorar su precisión de medición angular. Sin embargo, armónicos inductivos, componentes residuales de excitación y ruido aleatorio en las señales restringen drásticamente la mejora adicional de la precisión de calibración. Con el objetivo de reducir estos ruidos inesperados, en este trabajo se diseña un filtro basado en la transformada wavelet discreta (DWT) y la descomposición en valores singulares (SVD). En primer lugar, la señal se descompuso en un dominio tiempo-frecuencia mediante DWT y se obtuvieron varios grupos de coeficientes. A continuación, se realizó la operación SVD de una matriz de Hankel creada a partir de los coeficientes. Posteriormente, los ruidos se atenuaron reconstruyendo la señal con unos pocos valores singulares seleccionados. En comparación con un filtro pasabajos convencional, este método casi solo puede preservar los componentes fundamentales y de corriente continua de la señal debido a la característica de multirresolución de DWT y la buena correspondencia entre el valor singular y la frecuencia. Por lo tanto, la precisión de calibración de las características imperfectas podría mejorarse de manera efectiva. Los resultados de simulación y experimentales demostraron la efectividad del método propuesto.