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数据传输压缩方法

数据传输压缩方法
数据传输压缩方法

数据由于从在冗余信息,利用人类感知冗余的特点,对从在的数据可进行压缩。衡量数据压缩的性能主要有三个指标:

1)压缩比

2)压缩质量

3)压缩与解压缩的效率

根据解码后的数据与原始数据是否完全一致,数据压缩方法划分为两类:可逆与不可逆。

图像压缩编码

1、无损压缩:霍夫曼编码、算数编码、行程编码、K-Z编码

2、有损压缩:运动补偿、离散余弦编码、离散小波编码、离散傅里叶变换编码、分型编码、矢量编码、JPEG编码、MPEG编码、H.264编码

1、赫夫曼编码:赫夫曼编码是可变字长编码(VLC)的一种。Huffman于1952年提出一种编码方法,该方法完全依据字符出现概率来构造异字头的平均长度最短的码字,有时称之为最佳编码,一般就称Huffman编码。下面引证一个定理,该定理保证了按字符出现概率分配码长,可使平均码长最短。

霍夫曼编码原理:设某信源产生有五种符号u1、u2、u3、u4和u5,对应概率P1=0.4,P2=0.1,P3=P4=0.2,P5=0.1。首先,将符号按照概率由大到小排队,如图所示。编码时,从最小概率的两个符号开始,可选其中一个支路为0,另一支路为1。这里,我们选上支路为0,下支路为1。再将已编码的两支路的概率合并,并重新排队。多次重复使用上述方法直至合并概率归一时为止。从图(a)和(b)可以看出,两者虽平均码长相等,但同一符号可以有不同的码长,即编码方法并不唯一,其原因是两支路概率合并后重新排队时,可能出现几个支路概率相等,造成排队方法不唯一。一般,若将新合并后的支路排到等概率的最上支路,将有利于缩短码长方差,且编出的码更接近于等长码。这里图(a)的编码比(b)好。

赫夫曼码的码字(各符号的代码是异前置码字,即任一码字不会是另一码宇的前面部分,这使各码字可以连在一起传送,中间不需另加隔离符号,只要传送时不出错,收端仍可分离各个码字,不致混淆。

实际应用中,除采用定时清洗以消除误差扩散和采用缓冲存储以解决速率匹配以外,主要问题是解决小符号集合的统计匹配,例如黑(1)、白(0)传真信源的统计匹配,采用0和1不同长度游程组成扩大的符号集合信源。游程,指相同码元的长度(如二进码中连续的一串0或一串1的长度或个数)。按照CCITT标准,需要统计2×1728种游程(长度),这样,实现时的存储量太大。事实上长游程的概率很小,故CCITT还规定:若l表示游程长度,则l=64q+r。其中q称主码,r为基码。编码时,不小于64的游程长度由主码和基码组成。而当l为64的整数倍时,只用主码的代码,已不存在基码的代码。

长游程的主码和基码均用赫夫曼规则进行编码,这称为修正赫夫曼码,其结果有表可查。该方法已广泛应用于文件传真机中。

赫夫曼编码的具体方法:先按出现的概率大小排队,把两个最小的概率相加,作为新的概率和剩余的概率重新排队,再把最小的两个概率相加,再重新排队,直到最后变成1。每次相加时都将“0”和“1”赋与相加的两个概率,读出时由该符号开始一直走到最后的“1”,将路线上所遇到的“0”和“1”按最低位到最高位的顺序排好,就是该符号的赫夫曼编码。相应的赫夫曼编码通过MATLAB编程后刻入硬件芯片即可用于实际操作。

2、算数编码:也是一种熵编码的方法。和其它熵编码方法不同的地方在于,其他的熵编码方法通常是把输入的消息分割为符号,然后对每个符号进行编码,而算术编码是直接把整个输入的消息编码为一个数,一个满足(0.0 ≤ n < 1.0)的小数n。

3、行程编码:仅存储一个像素值以及具有相同颜色的像素数目的图象数据编码方式称为行程编码,或称游程编码,常用RLE(Run-Length Encoding)表示。该压缩编码技术相当直观和经济,运算也相当简单,因此解压缩速度很快。RLE压缩编码尤其适用于计算机生成的图形图像,对减少存储容量很有效果。

4、混合编码:H.264、GPEG、MPEG

H.264编码:H.264是国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同提出的继

MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式。

H264标准的主要特点如下:

1.更高的编码效率:同H.263等标准的特率效率相比,能够平均节省大于50%的码率。

2.高质量的视频画面:H.264能够在低码率情况下提供高质量的视频图像,在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。

3.提高网络适应能力:H.264可以工作在实时通信应用(如视频会议)低延时模式下,也可以工作在没有延时的视频存储或视频流服务器中。

4.采用混合编码结构:同H.263相同,H.264也使用采用DCT变换编码加DPCM的差分编码的混合编码结构,还增加了如多模式运动估计、帧内预测、多帧预测、基于内容的变长编码、4x4二维整数变换等新的编码方式,提高了编码效率。

5.H.264的编码选项较少:在H.263中编码时往往需要设置相当多选项,增加了编码的难度,而H.264做到了力求简洁的“回归基本”,降低了编码时复杂度。

6.H.264可以应用在不同场合:H.264可以根据不同的环境使用不同的传输和播放速率,并且提供了丰富的错误处理工具,可以很好的控制或消除丢包和误码。

7.错误恢复功能:H.264提供了解决网络传输包丢失的问题的工具,适用于在高误码率传输的无线网络中传输视频数据。

8.较高的复杂度:264性能的改进是以增加复杂性为代价而获得的。据估计,H.264编码的计算复杂度大约相当于H.263的3倍,解码复杂度大约相当于H.263的2倍。

JPRG编码:

由于JPEG的有损压缩方式(Lossy mode of operation)并不比其他的压缩方法更优秀,

JPEG图片

因此我们着重来看它的有损压缩中最常用的基线JPEG算法(baseline sequential)。以一幅24位彩色图像为例,JPEG的压缩步骤分为:

1.颜色转换

JPEG支持图像采用任何一个色彩空间,支持1~4个颜色分量。灰度图像颜色分量数为1。RGB、YUV、YCbCr等拥有3种颜色分量。4种颜色分量的例子是青、洋红、黄和黑(Cyan,Magenta,Yellow,and Black,CMYK)。为了减少色度通道包含的大量的冗余信息,本例中采用YCbCr色彩空间。首先需要进行从RGB到YCbCr的色彩空间变换:

Y = 0.299000R + 0.587000G + 0.114000B

Cb = -0.168736R - 0.331264G + 0.500002B

Cr = 0.500000R - 0.418688G - 0.081312B

其中,Y表示亮度分量,Cb和Cr表示蓝红色度分量。

2.DC电平偏移

最初,在图像中的像素存储在无符号的整数中。对于数学计算,在图像中任何变换或数学计算开始之前,根本上是将这些采样转换成两个补码表示。DC电平偏移的目的是保证输入图像的采样有近似地集中在零附近的动态范围。DC电平偏移执行的图像采样只通过无符号数表示。

方法:假设图片分量的采样精度为n,那么分量中的每个像素值应减去2的(n-1)次幂。

对于图像而言他的采样由无符号的整数表示,例如CT(X光断层成像)图像,动态范围已经集中于零附近,所以不需要DC电平偏移。

3.子采样

色彩空间转换之后,图像的大多数空间信息包含在亮度分量Y中。色度分量Cb和Cr 包含大量冗余的颜色信息,所以我们运用子采样较少色度数据量以在丢失少量信息的情况下压缩图像。

基线JPEG常用的子采样格式为4:2:0,同时支持4:2:2和4:4:4颜色格式。

3.DCT变换

FDCT、IDCT[4]

DCT(DiscreteCosineTransform)是将图像信号在频率域上进行变换,分离出高频和低频信息的处理过程。然后再对图像的高频部分(即图像细节)进行压缩,以达到压缩图像数据的目的。首先将图像划分为多个8*8的矩阵。然后对每一个矩阵作DCT变换。变换后得到一个频率系数矩阵,其中的频率系数都是浮点数。

4.量化

由于在后面编码过程中使用的码本都是整数,因此需要对变换后的频率系数进行量化,将之转换为整数。由于进行数据量化后,矩阵中的数据都是近似值,和原始图像数据之间有了差异,这一差异是造成图像压缩后失真的主要原因。

量化算法[4]

在这一过程中,质量因子的选取至为重要。值选得过大,可以大幅度提高压缩比,但是图像质量就比较差;反之,质量因子越小(最小为1),图像重建质量越好,但是压缩比越低。对此,ISO已经制定了一组供JPEG代码实现者使用的标准量化值(如右图所示)。

右图的两个量化表的设计是根据由Lohscheller做的心理视觉实验来确定二维基函数的可见阈值。

这些表也不适用于各种各样的图像,但他们为大多8位精度自然图像进行亮度和色度采样提供了合理的、出色的结果。

5.编码

从前面过程我们可以看到,颜色转换完成到编码之前,图像并没有得到进一步的压缩,DCT变换和量化可以说是为编码阶段做准备。

编码采用两种机制:一是0值的行程长度编码;二是熵编码(EntropyCoding)。

zig_zag[3]

①之字形排序(Zig-zag ordering)

在JPEG中,采用曲徊序列,即以矩阵对角线的法线方向作“之”字排列矩阵中的元素。这样做的优点是使得靠近矩阵左上角、值比较大的元素排列在行程的前面,而行程的后面所排列的矩阵元素基本上为0值。

②使用RLE对交流系数(AC)进行编码

行程长度编码是非常简单和常用的编码方式,在此不再赘述。

需要注意的是,AC系数的之字形序列编码中有两个特殊符号——(0,0)和(15,0)。第一个特殊符号指的是块的结束(end-of-block,EOB),用来表明在之字形块中剩余的元素都是零。另一个特殊符号是指零游程长度(zero-run-length,ZRL),用来表明16个零游程。基线JPEG允许的零游程最大长度是16个。如果这里的零超过16个,那么这个游程分成几个长度为16的零游程。

DC差分编码[4]

③使用DPCM对直流系数(DC)进行编码

DCT系数量化之后,通过差分编码对量化后的DC系数编码。当前块的DC系数减去前个块的DC系数,然后对其差值进行编码,如右图所示。这就利用了邻接块DC值之间的空间相关性。

④熵编码

编码实际上是一种基于统计特性的编码方法。在JPEG中允许采用HUFFMAN编码或者算术编码。而基线JPEG算法(baseline sequential)采用的是前者。

经过RLE编码的AC系数可以映射成两个标志(RUNLENGTH,CATEGORY)和(AMPLITUDE),前者采用的是霍夫曼编码,而后者采用的是VLI编码。同理经过DPCM编码的DC系数同样可以映射成两个标志(CATEGORY)和(AMPLITUDE),,前者采用霍夫曼编码,后者采用VLI编码。

基线JPEG允许使用4个霍夫曼表,两个用于AC系数编码,两个用于DC系数编码。具体的编码表请查询ITU-T.81的表K.3~K.6

图像压缩编码方法

图像压缩编码方法综述 概述: 近年来, 随着数字化信息时代的到来和多媒体计算机技术的发展, 使得人 们所面对的各种数据量剧增, 数据压缩技术的研究受到人们越来越多的重视。 图像压缩编码就是在满足一定保真度和图像质量的前提下,对图像数据进行变换、编码和压缩,去除多余的数据以减少表示数字图像时需要的数据量,便于 图像的存储和传输。即以较少的数据量有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码。 图像压缩编码原理: 图像数据的压缩机理来自两个方面:一是利用图像中存在大量冗余度可供压缩;二是利用人眼的视觉特性。 图像数据的冗余度又可以分为空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余 和视觉冗余几个方面。 空间冗余:在一幅图像中规则的物体和规则的背景具有很强的相关性。 时间冗余:电视图像序列中相邻两幅图像之间有较大的相关性。 结构冗余和知识冗余:图像从大面积上看常存在有纹理结构,称之为结构 冗余。 视觉冗余:人眼的视觉系统对于图像的感知是非均匀和非线性的,对图像 的变化并不都能察觉出来。 人眼的视觉特性: 亮度辨别阈值:当景物的亮度在背景亮度基础上增加很少时,人眼是辨别 不出的,只有当亮度增加到某一数值时,人眼才能感觉其亮度有变化。人眼刚 刚能察觉的亮度变化值称为亮度辨别阈值。 视觉阈值:视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被察觉的门限值,低于它就 察觉不出来,高于它才看得出来,这是一个统计值。 空间分辨力:空间分辨力是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力,视觉对于不同图像内容的分辨力不同。 掩盖效应:“掩盖效应”是指人眼对图像中量化误差的敏感程度,与图像 信号变化的剧烈程度有关。 图像压缩编码的分类: 根据编码过程中是否存在信息损耗可将图像编码分为: 无损压缩:又称为可逆编码(Reversible Coding),解压缩时可完全回复原始数据而不引起任何失真; 有损压缩:又称不可逆压缩(Non-Reversible Coding),不能完全恢复原始数据,一定的失真换来可观的压缩比。 根据编码原理可以将图像编码分为: 熵编码:熵编码是编码过程中按熵原理不丢失任何信息的编码。熵编码基

变频器矢量控制的基本原理分析

变频器矢量控制的基本原理分析 矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U/f=恒定控制的基础上,通过检测异步电动机的实际速度n,并得到对应的控制频率f,然后根据希望得到的转矩,分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位,对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是,可以消除动态过程中转矩电流的波动,从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。 无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置,要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的,但人们发现,即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置,也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量,并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数,按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流(或者磁通)和转矩电流进行检测,并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流(或者磁通)和转矩电流的指令值和检测值达到一致,并输出转矩,从而实现矢量控制。

《数据压缩与编码》课程教学大纲1

《数据压缩与编码》课程教学大纲 课程类型:专业限选课课程代码: 课程学时: 46学分: 2 适用专业:电子信息工程专业 开课时间: 三年级二学期开课单位: 电气与电子工程学院 大纲执笔人: 吴德林大纲审定人:杨宁 一、课程性质、任务: 人类社会已进入信息时代,网络是信息时代的重要产物,大量数据的存贮、处理特别是传输,是影响网络系统效率的重要因素之一,数据压缩技术对提高网络通信能力和效率提供了有力的支持。课程的目的在于学习数据通信基本原理和了解数据通信网络。 通过本课程的学习,学生能够掌握数据压缩的基本知识、基本方法;掌握数据压缩技术及经典算法,包括信源的数字化方法、基本的统计编码方法、预测编码的理论与实现方法、HUFFMAN方法、算术编码方法、字典压缩技术、文本压缩技术、图像压缩技术;理解和实验基本图像JPEG压缩编码或EZW/SPIHT压缩编码。 二、课程教学内容 1)教学内容、目标与学时分配 (一)理论教学部分

2、实验要求指:必做或选做 2) 教学重点与难点 1、重点:数据压缩的基本概念、数据压缩的常用方法与算法,数据编码技术、图像压缩技术以及视频压缩技术。。 2、难点:视频压缩与小波分析技术 三、课程各教学环节的基本要求 1)课堂讲授: 多媒体、PPT课件 2)实验(实训、实习):

3)作业: 问答题,计算题 4)课程设计: 5)考试 5.1 考试方法:(考试;考查;闭卷;开卷;其它方法) 闭卷考试 5.2 各章考题权重 第一章 5% 第二章 10% 第三章 10% 第四章 20% 第五章 20% 第六章. 20% 第七章 10% 第八章 5% 5.3 考试题型与比例 Eg:填空:20% ;判断题:10% ;单项选择:20% ;问答题:40%;分析题:10% 四、本课程与其他课程的联系 先修课程: 微机原理与程序设计、C 语言程序设计、数据结构、算法设计与分析。 五、建议教材及教学参考书 教材:吴乐南著:《数据压缩(第3版)》,电子工业出版社,2012年 参考书:魏江力.JPEG2000图像压缩基础、标准和实践.电子工业出版社,2004

矢量数据主要压缩方法及比较

矢量数据主要压缩方法及比较 张旭 测绘工程 211305020021 摘要:矢量数据主要是指城市大比例尺地形图。此系统中图层主要分为底图层、道路层、单位层,合理的分层便于进行叠加分析、图形的 阐述矢量数据压缩的概念,详细的对常见的矢量空间数据压缩方法了介绍与评价,并对一些改进方法做了介绍,希望通过本文的总结,大家能够更好地了解矢量数据及其压缩方法。 关键词:矢量数据,压缩方法 引言:矢量数据结构中,传统的方法是几何图形及其关系用文件方式组织,而属性数据通常采用关系型表文件记录,两者通过实体标识符连接。由于这一特点使得在某些方面有便利和独到之处,例如在计算长度、面积、形状和图形编辑、几何变换操作中,有很高的效率和精度。

矢量空间数据压缩 GIS中的矢量数据可分为点状图形要素、线状图形要素、面状图形要素。但从压缩的角度来看,矢量数据的压缩主要是线状图形要素的压缩,因为点状图形要素可看成是特殊的线状图形要素,面状图形要素的基础也是线状图形要素,需要由一条或多条线状图形要素围成。因此,线状图形要素的压缩就成为矢量数据压缩中最重要的问题。 矢量数据压缩是从组成曲线的点集合A中抽取一个子集B,用这个子集B在一定的精度范围内尽可能地反映原数据集合A,而这个子集B 的点数应尽可能少。矢量数据压缩与化简的核心是在不扰乱拓扑关系的前提下对原始采样数据进行合理的删减。 对矢量数据进行压缩除了能节约存贮空间,加快网络传输速度之外,其本质的原因在于原始的数据存在一定的冗余。这种数据冗余一方面是数据采样过程中不可避免产生的;另一方面是由于具体应用变化而产生,比如大比例尺的矢量数据用于小比例尺的应用时,就会存在不必要的数据冗余。因此应该根据具体应用来选择合适的矢量数据压缩与化简算法。 2、矢量数据压缩率与压缩误差 压缩率和压缩误差是评价一个矢量数据压缩算法的基本要素。分别以N和n表示矢量数据压缩前后的结点数。矢量数据压缩率为压缩后点的数量与压缩前点的数量之比,即η= (N-n) / N * 100%。 目前,描述压缩误差的方法主要有三种,分别是最大位移距离、位移距离之和以及偏差面积。假设压缩前的曲线为Fs,…,Ft,压缩后的线

永磁同步电动机矢量控制(结构及方法)

第2章永磁同步电机结构及控制方法 2.1 永磁同步电机概述 永磁同步电动机的运行原理与电励磁同步电动机相同,但它以永磁体提供的磁通替代后的励磁绕组励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,省去了励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度。因而它是近年来研究得较多并在各个领域中得到越来越广泛应用的一种电动机。 永磁同步电动机分类方法比较多:按工作主磁场方向的不同,可分为径向磁场式和轴向磁场式;按电枢绕组位置的不同,可分为内转子式(常规式)和外转子式;按转子上有无起绕组,可分为无起动绕组的电动机(用于变频器供电的场合,利用频率的逐步升高而起动,并随着频率的改变而调节转速,常称为调速永磁同步电动机)和有起动绕组的电动机(既可用于调速运行又可在某以频率和电压下利用起动绕组所产生的异步转矩起动,常称为异步起动永磁同步电动机);按供电电流波形的不同,可分为矩形波永磁同步电动机和正弦波永磁同步电动机(简称永磁同步电动机)。异步起动永磁同步电动机用于频率可调的传动系统时,形成一台具有阻尼(起动)绕组的调速永磁同步电动机。 永磁同步伺服电动机的定子与绕组式同步电动机的定子基本相同。但根据转子结构可分为凸极式和嵌入式两类。凸极式转子是将永磁铁安装在转子轴的表面,如图 2-1(a)。因为永磁材料的磁导率十分接近空气的磁导率,所以在交轴(q 轴)、直轴(d 轴)上的电感基本相同。嵌入式转子则是将永磁铁安装在转子轴的内部,如图 2-1(b),因此交轴的电感大于直轴的电感。并且,除了电磁转矩外,还有磁阻转矩存在。 为了使永磁同步伺服电动机具有正弦波感应电动势波形,其转子磁钢形状呈抛物线状,其气隙中产生的磁通密度尽量呈正弦分布;定子电枢绕组采用短距分布式绕组,能最大限度地消除谐波磁动势。永磁体转子产生恒定的电磁场。当定子通以三相对称的正弦波交流电时,则产生旋转的磁场。两种磁场相互作用产生电磁力,推动转子旋转。如果能改变定子三相电源的频率和相位,就可以改变转子的转速和位置。

矢量控制系统(FOC)基本原理

矢量控制(FOC)基本原理 2014.05.15 duquqiubai1234163. 一、基本概念 1.1模型等效原则 交流电机三相对称的静止绕组 A 、B 、C ,通以三相平衡的正弦电流时,所产生的合成磁动势是旋转磁动势F ,它在空间呈正弦分布,以同步转速ω1(即电流的角频率)顺着 A-B-C 的相序旋转。这样的物理模型如图1-1a 所示。然而,旋转磁动势并不一定非要三相不可,单相除外,二相、三相、四相…… 等任意对称的多相绕组,通以平衡的多相电流,都能产生旋转磁动势,当然以两相最为简单。 图1 图1-1b 中绘出了两相静止绕组α 和 β ,它们在空间互差90°,通以时间上互差90°的两相平衡交流电流,也产生旋转磁动势F 。再看图1-1c 中的两个互相垂直的绕组M 和 T ,通以直流电流M i 和T i ,产生合成磁动势F ,如果让包含两个绕组在的整个铁心以同步转速旋转,则磁动势F 自然也随之旋转起来,成为旋转磁动势。把这个旋转磁动势的大小和转速也控制成与图 1-1a 一样,那么这三套绕组就等效了。

三相--两相变换(3S/2S 变换) 在三相静止绕组A 、B 、C 和两相静止绕组α、β之间的变换,简称3S/2S 变换。其电流关系为 111221022A B C i i i i i αβ????-- ???????=?????????-????? () 两相—两相旋转变换(2S/2R 变换) 同步旋转坐标系中(M 、T 坐标系中)轴向电流分量与α、β坐标系中轴向电流分量的转换关系为 cos sin 2sin cos M T i i i i αβ??????????=??????-???? ?? () 1.2矢量控制简介 矢量控制是指“定子三相电流矢量控制”。 矢量控制理论最早为解决三相异步电机的调速问题而提出。交流矢量的直流标量化可以使三相异步电机获得和直流电机一样优越的调速性能。将交流矢量变换为两相直流标量的过程见图2。

图片压缩大小的方法,在线压缩图片的方法

图片压缩大小的方法,在线压缩图片的方法图片怎么压缩大小,在线压缩图片大小的方法你知道吗?现在的科技比较发达,图片文件都会超过很多网站的规定大小,其实图片压缩的方法还是比较多的,就看能不能选择对压缩软件了,下面教给大家一种压缩图片的方法,大家一起来看吧。 操作选用工具:迅捷压缩软件 迅捷压缩软件:https://https://www.doczj.com/doc/6510622144.html,/compress 具体操作步骤如下: 1:将压缩软件安装到自己的电脑中,打开软件就可以看到三个选项,点击左边的图片压缩进入到压缩的页面。 2:在压缩的页面可以看到选择文件,选择需要进行压缩的图片文件,可以选择多张图片一起压缩,也可以添加文件夹,将文件夹中的图片文件添加到压缩页面。

3:在添加文件后,在下面可以看到压缩选项以及压缩的输出格式,将压缩的选项设置到自己需要的类型,输出格式设置为原格式,也可以设置为其它的格式,随自己的需要进行即可。 4:在底部可以找到,保存至,将文件压缩完成的保存路径设置

到指定的位置,方便找寻即可。 5:点击开始压缩,需要压缩的文件就会在压缩的过程中,压缩完成的图片文件会直接保存到指定的文件夹路径中。

在线压缩图片的方法。 1:在浏览器搜索图片压缩,找到这样一种在线网站,进入到网网站中,

2:在网站的首页导航栏的位置可以找到文档处理,点击文档处理就可以找到图片压缩,点击图片压缩进入到压缩的页面。 3:在压缩的页面可以找到选择文件,选择需要进行压缩的图片文件,可以选择四张图片文件。 4:添加图片后,在下面找到压缩的选项以及输出格式,将压缩选项和输出格式设置到自己需要的选项即可。

变频器的VF控制与矢量控制

变频器的V/F控制与矢量控制 U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 一、矢量控制(VC)方式 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中,由于转子磁链难以准确观测,系统特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂,使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。 V/F控制与矢量都是恒转矩控制。U/F相对转矩可能变化大一些。而矢量是根据需要的转矩来调节的,相对不好控制一些。对普通用途。两者一样 1、矢量控制方式—— 矢量控制,最简单的说,就是将交流电机调速通过一系列等效变换,等效成直流电机的调速特性,就这么简单,至于深入了解,那就得深入了解变频器的数学模型,电机学等学科。 矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理,根据异步电动机的动态数学模型,利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量,对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。 在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦,从而达到控制异步电动机转矩的目的,使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。 具体做法是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。 2、V/F控制方式—— V/F控制,就是变频器输出频率与输出电压的比值为恒定值或成比例。例如,50HZ时输出电压为380V的话,则25HZ时输出电压为190V。 变频器采用V/F控制方式时,对电机参数依赖不大,V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制

栅格数据存储压缩编码方法

栅格数据存储压缩编码方法 栅格数据存储压缩编码方法主要有:(1).链式编码(2).行程编码(3).块式编码(4).四叉树编码 (1).链式编码:由某一原点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链。基本方向可定义为:东=0,南=3,西=2,北=1等,还应确定某一点为原点。(2).行程编码:只在各行(或列)数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数,即按(属性值,重复个数)编码 (3).块式编码:块式编码是将行程编码扩大到二维的情况,把多边形范围划分成由像元组成的正方形,然后对各个正方形进行编码。 (4).四叉树编码而块状结构则用四叉树来描述,将图像区域按四个大小相同的象限四等分,每个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个象限,无论分割到哪一层象限,只要子象限上仅含一种属性代码或符合既定要求的少数几种属性时,则停止继续分割。否则就一直分割到单个像元为止。而块状结构则用四叉树来描述。按照象限递归分割的原则所分图像区域的栅格阵列应为 2n×2n(n为分割的层数)的形式。下面就着重介绍四叉树编码。 四叉树编码又称为四分树、四元树编码。它是一种更有效地压编数据的方法。它将2n×2n像元阵列的区域,逐步分解为包含单一类型的方形区域,最小的方形区域为一个栅格像元。图像区域划分的原则是将区域分为大小相同的象限,而每一个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个象限。其终止判据是,不管是哪一层上的象限,只要划分到仅代表一种地物或符合既定要求的几种地物时,则不再继续划分否则一直分到单个栅格像元为止。 所谓四叉树结构,即把整个2n×2n像元组成的阵列当作树的根结点,n 为极限分割次数,n+1为四分树的最大高度或最大层数。每个结点有分别代表西北、东北、西南、东南四个象限的四个分支。四个分支中要么是树叶,要么是树叉。树叉、树叶用方框表示,它说明该四分之一范围全属多边形范围(黑色)或全不属多边形范围(空心四方块),因此不再划分这些分枝;树用圆圈表示,它说明该四分之一范围内,部分在多边形内,另一部分在多边形外,因而继续划分,直到变成树叶为止。 为了在计算机中既能以最小的冗余存储与图像对应的四叉树,又能方便地完成各种图形操作,专家们已提出多种编码方式。下面介绍美国马里兰大学地理信

矢量空间数据压缩

Douglas-Peucker Douglas-Peucker算法是一种垂距限值法 )对初始坐标点选择较为敏感,即对同一曲线压缩时, 若选择的始末坐标点不同,压缩后保留的点也不同,在两多边形之间的公共边出现“裂缝现象”。公共边对象化DP 改进算法的实现为实现该算法思想,先要提取相邻多边形的公共边,并封装成类,再分别对公共边和非公共边进行压缩。 解决方法:公共边对象化DP (1) 提取公共边—判断两个多边形有没有相交 (2) 创建公共边类—采用OOP技术并封装成类,再分别对公共边和非公共边进行压缩。 摘要:分析了常规Douglas-Peucker 算法压缩无拓扑矢量数据时产生公共边“裂缝”现象的原因,即公共边被两次或可能更多次压缩,而每次运用Douglas-Peucker 算法压缩时所选择的初始点和终点不同造成的。为此,提出了公共边对象化Douglas-Peucker改进算法。为实现此算法,首先设计了新的公共边提取算法来提取公共边,然后使用OOP 技术,把公共边的相关信息封装成类,最后根据公共边对象提供的信息对多边形的公共边和非公共边分别进行Douglas-Peucker 压缩。以广东省行政界线的SVG 矢量图为实验对象验证了该算法的有效性,分析了该算法相对于其他Douglas-Peucker 改进算法在所需辅助空间和时间效率上的优势。 关键词:Douglas-Peucker 算法;矢量数据压缩;可缩放矢量图形(SVG);公共边对象化Douglas-Peucker 改进算法 1 引言 随着WebGIS 的迅速发展,海量空间数据在目前带宽有限的网络上的传输速度慢的问题越来越突出,因此有必要对空间数据进行压缩。对空间数据的压缩技术可分为无损压缩和有损压缩。无损压缩算法已经很成熟,最常用的有LZW 算法。而有损压缩,特别是对矢量图形(如:Mapinfo 的MID 和基于XML 的SVG 矢量数据)的有损压缩,近年来引起了不少学者的关注。目前,矢量数据压缩算法主要有:距离控制类算法,如垂距限值法、Douglas- Peucker 算法(部分文献称之为Spliting 算法);角度控制类算法,如角度限值法;黄培之1995 年提出的具有预测功能的曲线矢量数据压缩方法[1];以及新兴的基于小波技术的压缩方法。由于基于小波技术的压缩算法,压缩后的数据在边界处会出现变形,且压缩过程复杂、对计算机要求高等缺点,而距离计算相对于角度计算在执行效率方面的优势,使得垂距限值法,特别是Douglas-Peucker 算法(简称DP 算法)的应用较普遍。DP 算法最基本的思想是通过删除一条曲线上的非特征点而保留特征点来减少数据量。它被提出后,为了适应应用要求,很多学者对它进行了改进:(1)为了提高时间效率,John Hershberger等在文献[2]以及P.K.Agarwal 等在文献[3]中对DP 算法实现进行改进,大大减少了时间复杂度;(2)在压缩诸如公路等弯曲度很大的曲线时,有可能使本来没有自相交的曲线压缩后会自相交,为解决此问题,Wu S.T 等人在文献[4]中提出了无自相交DP 算法;(3)最近几年,陈飞翔等人以提高压缩比和减少误差为优化目标,在文献[5]和文献[6-7]分别引进遗传算法和动态规划算法,但文献[5]和文献[6]只针对单条曲线的优化压缩,没有考虑多条曲线时的情况,文献[7]虽然适用于多条曲线的优化压缩,但它没有考虑曲线间的相邻等拓扑关系,导致出现如实验结果图5 所示的部分“裂缝”现象;(4)在压缩用闭合曲线表达的多个相邻多边形时,会出现如第2.2 节那样的”裂缝”现象。因此,在空间数据压缩中有必要提出一种方案来解决此问题。文献[8-9]采取先提取相邻多边形的公共边,然后利用常规的DP 算法对其等效数据进行压缩,压缩完毕后再重建数据,按照原始的数据格式进行存储。这两种方法需要很大的辅助空间存储等效数据[8(] 或元数据[9)] 。文献[10]采取先把存在相邻关系的两个多边

(完整版)小波分析的理解

小波变换是克服其他信号处理技术缺陷的一种分析信号的方法。小波由一族小波基函数 构成,它可以描述信号时间(空间)和频率(尺度)域的局部特性。采用小波分析最大优点是可对信号进行实施局部分析,可在任意的时间或空间域中分析信号。小波分析具有发现其他信号分析方法所不能识别的、隐藏于数据之中的表现结构特性的信息,而这些特性对机械故障和材料的损伤等识别是尤为重要的。如何选择小波基函数目前还没有一个理论标准,常用的小波函数有Haar、Daubechies(dbN)、Morlet、Meryer、Symlet、Coiflet、Biorthogonal 小波等15种。但是小波变换的小波系数为如何选择小波基函数提供了依据。小波变换后的系数比较大,就表明了小波和信号的波形相似程度较大;反之则比较小。另外还要根据信号处理的目的来决定尺度的大小。如果小波变换仅仅反映信号整体的近似特征,往往选用较大的尺度;反映信号细节的变换则选用尺度不大的小波。由于小波函数家族成员较多,进行小波变换目的各异,目前没有一个通用的标准。 根据实际运用的经验,Morlet小波应用领域较广,可以用于信号表示和分类、图像识别特征提取;墨西哥草帽小波用于系统识别;样条小波用于材料探伤;Shannon正交基用于差分方程求解。 现在对小波分解层数与尺度的关系作如下解释: 是不是小波以一个尺度分解一次就是小波进行一层的分解? 比如:[C,L]=wavedec(X,N,'wname')中,N为尺度,若为1,就是进行单尺度分解,也就是分解一层。但是W=CWT(X,[2:2:128],'wname','plot')的分解尺度又是从2~128以2为步进的,这里的“分解尺度”跟上面那个“尺度”的意思一样吗? [C,L]=wavedec(X,N,'wname')中的N为分解层数, 不是尺度,'以wname'是DB小波为例, 如DB4, 4为消失矩,则一般滤波器长度为8, 阶数为7. wavedec针对于离散,CWT是连续的。 多尺度又是怎么理解的呢? 多尺度的理解: 如将0-pi定义为空间V0, 经过一级分解之后V0被分成0-pi/2的低频子空间V1和pi/2-pi的高频子空间W1, 然后一直分下去....得到VJ+WJ+....W2+W1. 因为VJ和WJ是正交的空间, 且各W子空间也是相互正交的. 所以分解得到了是相互不包含的多个频域区间,这就是多分辩率分析, 即多尺度分析. 当然多分辨率分析是有严格数学定义的,但完全可以从数字滤波器角度理解它.当然,你的泛函学的不错,也可以从函数空间角度理解. 是不是说分解到W3、W2、W1、V3就是三尺度分解? 简单的说尺度就是频率,不过是反比的关系.确定尺度关键还要考虑你要分析信号的采样频率大小,因为根据采样频率大小才能确定你的分析频率是多少.(采样定理).然后再确定你到底分多少层. 假如我这有一个10hz和50hz的正弦混合信号,采样频率是500hz,是不是就可以推断出10hz和50hz各自对应的尺度了呢?我的意思是,是不是有一个频率和尺度的换算公式? 实际频率=小波中心频率×采样频率/尺度 在小波分解中,若将信号中的最高频率成分看作是1,则各层小波小波分解便是带通

《电机矢量控制技术》矢量控制综述资料

福建工程学院 研究生课程论文 课程名称电机及其系统分析教师姓名 研究生姓名 研究生学号 研究生专业电气工程 研究方向电力工程 年级一年级 所在学院信息学院 日期2016年01 月13日

评语

矢量控制技术的发展以及在应用中的改善 摘要:电机在很多场合得到了广泛的使用,因为它具有的独特优点,例如它为现代运动控制系统提供了一种具有诸多优点和适用广泛的装置。异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。在上世纪70年代西门子工程师F.Blaschke 首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。 关键词:矢量控制,异步电机,解耦 ABSTRACT:In many occasions, the motor has been widely used because it has unique advantages, such as it provides a lot of advantages and is suitable for a wide range of modern device having the motion control system. Dynamic mathematical model of the induction motor is a high order, nonlinear, strongly coupled multivariable systems. In the 1970s, Siemens engineers F.Blaschke first proposed induction motor vector control theory to solve the problem of the AC motor torque. The basic principle of vector control is achieved by measuring and controlling asynchronous motor stator current vector, based on the principle of field-oriented asynchronous motor excitation current and torque current control, respectively, so as to achieve the purpose of control of induction motor torque. Key Word : Vector control ,Induction motor ,Decoupling 0、序言 异步电动机的数学模型是一个极其复杂的模型。总的归结起来可以异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统[1]。而且在研究三相异步电动机的复杂的数学模型中,我们常常会做出以下几方面的假设。第一,我们往往会忽略空间谐波。第 二、忽略磁路饱和。并且假设它们的自感和互感都是线性的。第三、忽略铁芯损耗。第四、不考虑频率和温度对绕组的影响。由于感应电动机的励磁和电枢都是同一个绕组,所以转矩和磁链之间就相对比较复杂。电磁转矩的物理表达式为 22?φCOS I C T T e = 可以知道感应电动机各个参量相互耦合,这也是感应电动机难以控制的根本原因[2]。由于矢量控制具有转矩控制的线性特性,控制效率很高,调节器的设计也比较容易实现。而且,速度的调节较宽在接近零转速时仍然可以带动额定负载运行,具有良好的起制动性能,所以矢量控制技术才会被人们慢慢的所利用[3]。异步电机数学模型的电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程如下: 电压方程:

矢量曲线压缩

矢量曲线压缩 摘要本文介绍了矢量数据的压缩方法的几种算法,通过对不同的数据压缩算的比较,总结出一种使曲线点数据压缩后,数据量变小,压缩合理的处理算法。同时运用AutoCAD2004二次开发编程技术,以Visual C++.NET为编程工具将以实现。 关键词矢量数据压缩阀值曲线 矢量数据是我们日常生产和作业中,使用非常普遍的一种数据类型。在使用中,有时需要对矢量数据进行压缩,多余的数据不仅浪费了较多的存贮空间,也加大了数据转换的处理量。矢量数据压缩的目的是删除冗余数据,减少数据的存贮量,节省存贮空间,加快后继处理的速度。 压缩算法: 矢量数据的压缩方法常用的有间隔取点法、垂距法、偏角法、道格拉斯—普克法(Douglas-Poiker)等。在保证压缩曲线形状不变的情况下,最大限度的压缩曲线点数。曲线压缩的关健是定义压缩的阀值,曲线压缩的阀值不同决定了不同算法的多样性。本文通过在以有矢量压缩算法中的比较,以十分突出的压缩算法的思想,用Visual C++.NET编写的程序,实现对曲线的压缩。 间隔取点法 就是在保留首末点的前题下,每隔一个点取一点,或者压缩那些离已选点比规定距离更近的点,这种方法可以大量压缩曲线点数。但不能恰当地保留曲线方向上曲率的特征点。在编写程序方面可以很好的实现。 线段法 线段过滤法是指当某一段的长度小于某一值时,舍去该段的两段点,以中点代替该段,如右图所示。在图中,曲于线段BC的小度小于线段的过滤值,因此舍去该段的两段点,以中点E代替该段,如虚线所示。线段的过滤值是由作图时数据精度面定,因没有明确规定,编程时要定输入参数。 垂距法 是从第一点开始依次筛选,排除冗余点。即以和线点为起点,计算第二点到第一点和第三点所构成的直线的距离,如果该距离大于某一阀值,则保留第二点,

矢量控制和伺服控制

矢量控制方式—— 矢量控制,最简单的说,就是将交流电机调速通过一系列等效变换,等效成直流电机的调速特性,就这么简单,至于深入了解,那就得深入了解变频器的数学模型,电机学等学科。矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理,根据异步电动机的动态数学模型,利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量,对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。 在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦,从而达到控制异步电动机转矩的目的,使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。 具体做法是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。 电机伺服控制方式 一般伺服包含三种控制方式:速度控制方式,转矩控制方式,位置控制方式。速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的,位置控制是通过发脉冲来控制的。 (1)如果对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。 (2)如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。 就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。 对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。 换一种说法是: 1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm;如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。 应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。 2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。 应用领域如数控机床、印刷机械等等。 3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时,速度模式也可以进行定位,但必须将电机的位置信号或直接负载的位置信号作为上位机的反馈信号,以进行运算控制。位置模式也支持直接负载外环检

一分钟教会你图片文件怎么保持清晰度压缩的方法

一分钟教会你图片文件怎么保持清晰度压缩的方法图片怎么保持清晰度压缩呢?在很多的时候,我们想要将图片进行保持清晰度压缩,但是找不到好的方法,图片保持清晰度压缩的方法很简单,下面教给大家保持清晰度的图片压缩的方法。 操作选用工具:迅捷压缩软件 迅捷压缩软件:https://https://www.doczj.com/doc/6510622144.html,/compress 具体操作步骤如下: 1:先在浏览器搜索图片压缩,找到在线压缩图片的网站,进入到网站的首页。 2:在网站的首页可以找到文档处理,鼠标移动到文档处理,就会看到图片压缩,点击图片压缩进入到压缩的页面。

3:在压缩的页面找到选择文件,点击选择文件选择需要进行压缩的图片文件,最多可以选择四张。 4:添加文件后,在下面会看到压缩的选项,将选项调整到清晰度优先的格式,点击开始压缩,你需要进行压缩的文件就会在压缩的过程中。

在线网站进行压缩图片可以添加的图片少,可以使用下面方法进行多张图片压缩 1:找到一款压缩软件,将压缩软件下载到指定的电脑位置中。打开软件,找到图片压缩,进入到压缩的页面。 2:在压缩的页面可以看到添加文件以及添加文件夹,将需要压

缩的图片文件添加到压缩的页面中。 3:在下面会看到压缩的选项以及输出的格式,将压缩选项调整到清晰度优先即可。 4:在底部可以看到保存至,设置好自己文件需要保存的路径,

最好是可以随时找到的文件夹。 5:点击开始压缩,需要进行压缩的图片文件就会在压缩的过程中,请耐心等待。压缩完成的文件会直接保存带指定的文件夹中。

希望以上的操作对您有所帮助。按照上面的方法操作会比较简单。

Morlet小波分析方法介绍

小波分析的要点: 1.目的 小波分析是一个强有力的统计工具,最早使用在信号处理与分析领域中,通过对声音、图像、地震等信号进行降噪、重建、提取,从而确定不同信号的震动周期出现在哪个时间或频域上。现在广泛的应用于很多领域。 在地学中,各种气象因子、水文过程、以及生态系统与大气之间的物质交换过程都可以看作是随时间有周期性变化的信号,因此小波分析方法同样适用于地学领域,从而对各种地学过程复杂的时间格局进行分析。如,温度的日变化周期、年变化周期出现在哪些事件段上,在近100年中,厄尔尼诺-拉尼娜现象的变化周期及其出现的时间段,等等。 2.方法 小波变换具有多分辨率分析的特点,并且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力。小波变换通过将时间系列分解到时间频率域内,从而得出时间系列的显著的波动模式,即周期变化动态,以及周期变化动态的时间格局(Torrence and Compo, 1998)。小波(Wavelet),即小区域的波,是一种特殊的、长度有限,平均值为零的波形。它有两个特点:一是“小”,二是具有正负交替的“波动性”,即直流分量为零。小波分析是时间(空间)频率的局部化分析,它通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化,能自动适应时频信号分析的要求,可聚焦到信号的任意细节。小波分析将信号分解成一系列小波函数的叠加,而这些小波函数都是由一个母小波(mother wavelet)函数经过平移与尺度伸缩得来的。用这种不规则的小波函数可以逼近那些非稳态信号中尖锐变化的部分,也可以去逼近离散不连续具有局部特性的信号,从而更为真实的反映原信号在某一时间尺度上的变化。小波分析这种局部分析的特性使其成为对非稳态、不连续时间序列进行量化的一个有效工具(Stoy et al., 2005)。小波是一个具有零均值且可以在频率域与时间域内进行局部化的数学函数(Grinsted et al., 2004)。一个小波被称为母小波(mother wavelet),母小波可沿着时间指数经过平移与尺度伸缩得到一系列子小波。子小波可以通过尺度(s,频率的反函数)函数和时间(n)位置或平移来描述。利用一系列子小波,一个信号可以在不同的时间尺度上进行计算并显示出详细的特征尺度。拉伸更大的小波窗口,使其宽度更大便可以分析时间系列中波动较大的部分并捕捉大尺度(低频)事件的特征。相反,压缩较小的窗口将包含小尺度(高频)的事件信息。当信号被子小波相乘,被s与n唯一的表达,我们可以计算出信号在时间频率域一个具体位置的系数。如果信号在时间n上的谱成分可以与小波s比较,那么计算的小波系数具有相对较大的值。在其它n与s的组合(如其它的子小波)上都进行这样的计算,那么将会产生一系列系数(小波变化)来表达信号在时间频率域内的分解。通过这样的变化便可得到时间系列的波动模式(周期变化模式)以及这些模式随时间的变化(Furon et al., 2008; Jevrejeva et al., 2003)。 小波变化可以分为连续小波变化(the Continuous Wavelet Transform, CWT)与离散小波变换(Discrete Wavelet Transform, DWT)。离散小波变化DWT是数据的紧凑表示,长用于降噪与数据压缩。连续小波变化CWT更适合于信号特征的提取(Grinsted et al., 2004)。CWT

矢量控制(FOC)基本原理

矢量控制(FOC)基本原理 2014、05、15 一、基本概念 1、1模型等效原则 交流电机三相对称得静止绕组 A 、B、C ,通以三相平衡得正弦电流时,所产生得合成磁动势就是旋转磁动势F,它在空间呈正弦分布,以同步转速ω1(即电流得角频率)顺着A-B-C 得相序旋转。这样得物理模型如图1-1a所示。然而,旋转磁动势并不一定非要三相不可,单相除外,二相、三相、四相……等任意对称得多相绕组,通以平衡得多相电流,都能产生旋转磁动势,当然以两相最为简单。 图1 图1-1b中绘出了两相静止绕组α与β,它们在空间互差90°,通以时间上互差90°得两相平衡交流电流,也产生旋转磁动势F 。再瞧图1-1c中得两个互相垂直得绕组M 与 T,通以直流电流与,产生合成磁动势 F ,如果让包含两个绕组在内得整个铁心以同步转速旋转,则磁动势 F 自然也随之旋转起来,成为旋转磁动势。把这个旋转磁动势得大小与转速也控制成与图 1-1a一样,那么这三套绕组就等效了。

三相--两相变换(3S/2S变换) 在三相静止绕组A、B、C 与两相静止绕组α、β之间得变换,简称3S/2S 变换。其电流关系为 两相—两相旋转变换(2S/2R变换) 同步旋转坐标系中(M、T坐标系中)轴向电流分量与α、β坐标系中轴向电流分量得转换关系为 1、2矢量控制简介 矢量控制就是指“定子三相电流矢量控制”。 矢量控制理论最早为解决三相异步电机得调速问题而提出。交流矢量得直流标量化可以使三相异步电机获得与直流电机一样优越得调速性能。将交流矢量变换为两相直流标量得过程见图2。

图2 图2得上图为静止坐标系下得定子三相交流矢量 图2得中图为静止坐标系下得等效两相交流矢量 图2得下图为旋转坐标系下得等效两相直流标量,就是转矩电流,就是励磁电流。 经图2得变换后,定子三相交流矢量变为了旋转得两相直流标量。进而可以把异步电机瞧作直流电机,分别控制励磁电流与转矩电流。 变换公式即式(1)与式(2)。 1、3关于坐标系 图2得上图得坐标系就是静止得三相互差120°得坐标系,这就是一个非正交坐标系。 图2得中图得坐标系就是静止得两相互差90°得坐标系,这就是一个正交坐标系。 图2得下图得坐标系就是旋转得两相互差90°得坐标系,这就是一个正交坐标系。此坐标系跟随转子旋转。 1、4 为什么要进行坐标变换?

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