油罐控制節(jié)點的電路研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，油罐液位自動計量系統(tǒng)已逐步取代傳統(tǒng)的人工機械檢尺方式，數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)由原來的單點采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、集中處理的方式向單點采集、單點處理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的方式轉(zhuǎn)變。通過市場調(diào)查和研究論證，現(xiàn)階段，國內(nèi)使用的油罐控制節(jié)點大多為國外進口或半進口儀表，存在儀表計量方法與國內(nèi)統(tǒng)計方法不配套、維修成本高、升級改造難度大等問題。國內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理速度慢，測量精度低，抗干擾能力差等問題，特別是在信號分析處理計算精度和速度上較之國外先進技術(shù)水平還有一定差距

2、。因此，研究發(fā)展先進油罐控制節(jié)點電路，對提升油罐自動計量系統(tǒng)整體性能意義重大。
　　本文研究重點是油罐控制節(jié)點電路設(shè)計，采用小波閾值分析與希爾伯特黃變換分析相結(jié)合的濾波方法，通過Simulink模塊化設(shè)計，使用MATLAB仿真，進而基于FPGA實現(xiàn)硬件電路設(shè)計和仿真驗證。
　　本文主要內(nèi)容如下:
　　(1)分析了上述兩種算法基本原理及流程，深入的研究了傳統(tǒng)EMD分解端點效應(yīng)的處理方法和希爾伯特變換譜分析方法。
　

3、　(2)論證了小波閾值濾波與改進后的希爾伯特黃變換濾波相結(jié)合處理超聲波液位傳感器信號可行性。
　　(3)結(jié)合改進后的算法流程編寫軟件代碼，對模擬波形進行分析處理，驗證兩種算法相結(jié)合的可行性;
　　(4)用MATLAB自帶的Simulink庫建立相關(guān)算法模型，進行模塊化仿真。
　　(5)使用DSPBuilder將模塊化的MATLAB語言轉(zhuǎn)變?yōu)閂HDL文件，進而編譯綜合，完成目標器件配置，將VHDL文件下載到FPGA內(nèi)，然

4、后進行硬件程序測試和實現(xiàn)驗證。
　　本文創(chuàng)新之處在于:
　　(1)將最近相似波形端點延拓法用于處理超聲波液位傳感信號的分析處理。
　　(2)采用二維灰度希爾伯特譜濾波法分析處理油罐超聲波液位傳感信號，提高信號后期處理效果和精度。
　　(3)將小波閾值分析與希爾伯特黃變換相結(jié)合的濾波方法，運用到超聲波液位傳感器非線性非平穩(wěn)信號的分析處理，實現(xiàn)了液位控制節(jié)點電路的基本功能，計算精確度有了一定的提升，為下一步設(shè)計制作新