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  • pyl.plot(freqs, sy.log10(abs(FFT)), '.') ## it's important to have the abs here pyl.xlim(-.05, .05) ## zoom into see what's going on at the peak pyl.show() 如您所见,有两个峰值,在+和-输入频率(.01赫兹...

    据我所见,你的代码基本上是好的,但是缺少一些细节。我认为你的问题主要是解释。因此,模拟数据现在是最好看的,下面是一个示例,其中包含我在注释中建议的模拟数据(我添加了关于重要行的注释,以及##用于更改):import numpy as np

    import scipy as sy

    import scipy.fftpack as syfp

    import pylab as pyl

    dt = 0.02071

    t = dt*np.arange(100000) ## time at the same spacing of your data

    u = np.sin(2*np.pi*t*.01) ## Note freq=0.01 Hz

    # Do FFT analysis of array

    FFT = sy.fft(u)

    # Getting the related frequencies

    freqs = syfp.fftfreq(len(u), dt) ## added dt, so x-axis is in meaningful units

    # Create subplot windows and show plot

    pyl.subplot(211)

    pyl.plot(t, u)

    pyl.xlabel('Time')

    pyl.ylabel('Amplitude')

    pyl.subplot(212)

    pyl.plot(freqs, sy.log10(abs(FFT)), '.') ## it's important to have the abs here

    pyl.xlim(-.05, .05) ## zoom into see what's going on at the peak

    pyl.show()

    如您所见,有两个峰值,在+和-输入频率(.01赫兹),如预期。

    编辑:

    我不明白为什么这种方法不适用于OP的数据,我也看了一眼。问题是采样时间不是均匀分布的。这是时间的柱状图(代码如下)。

    因此,样本之间的时间在短时间和长时间之间大致平均分配。我在这里快速寻找了一个模式,没有什么明显的。

    要进行FFT,需要均匀分布的时间样本,所以我插值得到以下结果:

    这是合理的(直流偏移,主峰和小谐波)。代码如下:data = np.loadtxt("data.dat", usecols=(0,1))

    t = data[:,0]

    u = data[:,1]

    tdiff = t[1:]-t[:-1]

    plt.hist(tdiff)

    new_times = np.linspace(min(t), max(t), len(t))

    new_data = np.interp(new_times, t, u)

    t, u = new_times, new_data

    FFT = sy.fft(u)

    freqs = syfp.fftfreq(len(u), dt)

    # then plot as above

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  • 假定设置为四细分数,电机转一圈所需要的脉冲数即为800个,要实现步进电机600转/分的转速,上位机应该发送的脉冲频率计算方法: 频率的概念是一秒钟的时间发送的脉冲个数 所以,先计算步进电机每秒钟的转数 600/...

    两相步进电机介绍:

    实际步进电机控制很简单,应用都是傻瓜了,厂家做好步进电机的驱动器,步进电机如何工作由驱动器来控制,我们不需要对步进电机做深入的了解,只要知道步进电机驱动器的应用方法即可。当然简单的步进电机工作特性,还是必须知道的,下面我会介绍!

    细分的作用:

    两相步进电机,基本步距角1.8度,即:200个脉冲电机转一圈,称之为整步。

    可以在步进电机的驱动器上设定细分数,其作用是:

    设置为2细分(也称为半步)时,则步距角为0.9度,400个脉冲转一圈。

    设置为4细分时,则步距角为0.45度,800个脉冲转一圈。

    设置为8细分时,则步距角为0.45度,1600个脉冲转一圈。

    细分数越高,上位机发一个脉冲走的长度越小,精度越高!这个很好理解,一个脉冲走10毫米,10%误差时,一个脉冲误差1毫米,一个脉冲走1毫米,同样是10%误差时,一个脉冲误差0.1毫米。

    当然,我们不可能把细分数设的很大,达到每个脉冲行走的长度特别小的目的。

    您记住两相步进电机200个脉冲转一圈就行了!细分越大,步进电机转一圈的脉冲数越大!

     

    如果想让步进机以每分钟600转的速度,行走400毫米,我们如何计算上位机需要发出的脉冲数及脉冲频率?

    如何控制步进电机速度(即,如何计算脉冲频率):

    假定设置为四细分数,电机转一圈所需要的脉冲数即为800个,要实现步进电机600转/分的转速,上位机应该发送的脉冲频率计算方法:

    频率的概念是一秒钟的时间发送的脉冲个数

    所以,先计算步进电机每秒钟的转数

    600/60=10转/秒

    再计算10转/秒需要的脉冲数

    10 X 800 = 8000个

    即脉冲频率为 8000 ,也就是8K

    结论,为了实现步进电机600转/分的转速,上位机应该保持8K的脉冲输出频率

    现在您明白了吧?为了计算脉冲频率必须知道的两个前提条件是:

    1、知道步进电机转一圈需要的脉冲数;

    2、知道步进电机的转速,转速单位是:转/

    如何计算步进电机所需要的脉冲数:

    假定设置为四细分数,电机转一圈所需要的脉冲数即为800个,要实现步进电机行走400毫米的距离,上位机应该发送的脉冲个数计算方法:

    如果步进电机输出轴与丝杠(螺距:10mm )直连,或是通过皮带轮传动,轮周长10mm. 即,步进电机转一圈,机械的行走长度为10mm。

    电机转一圈的脉冲数为800,那么一个脉冲行走的长度:

    10mm / 800 = 0.0125 mm

    行走400mm所需要脉冲个数:

    400 / 0.0125 = 32000个脉冲

    结论,为了实现步进电机行走400毫米的距离,上位机应该发送的脉冲个数为32000 。

    现在您明白了吧?为了计算脉冲个数必须知道的三个前提条件是:

    1、知道步进电机转一圈需要的脉冲数;

    2、知道步进电机转一圈的行走长度;

    3、知道步进电机需要行走的总长度;

    如果我们想提高精度,可以提高细分数,如果把细分设为64 电机转一圈所需要脉冲数即为:

    64 X 200 =12800个

    一个脉冲行走的长度就是:

    10mm / 12800 = 0.00078 mm

    行走400mm所需要脉冲个数:

    400 / 0.00078 = 512000 个

    要实现600转/分的速度,上位机应该发送的脉冲频率即为:

    ( 600 / 60 ) X 12800 = 128000

    即:128K

    当我们知道了上位机应该发送的脉冲频率和脉冲数,是不是就可以直接用上位机发送相应的脉冲频率,相应的脉冲个数,步进电机就按600转/分的速度,行走400毫米的长度呢?没这么简单,做的不好,步进电机也许会丢步或超步!造成步进电机行走长度不精确,这是为什么呢?

    上图是一个平面的步进电机简要动作示意图,我以大白话的方式简单的描述步进电机工作原理:

    当上位机发一个脉冲给步进电机时,定子线圈带电产生磁场,磁场带到转子从 1 的位置运动到 2 的位置后停止,当下一个脉冲到来时,再从 2 的位置运动到 3 的位置,上位机连续发三个脉冲,步进电机就连续走三个位置后停止。

    因为定子的每个位置的间距是固定的,所以,步进电机每走一步的长度也是固定相等的。利用步进电机的这个特点,就可以实现精度的行走长度控制!

    知道脉冲频率计算脉冲周期的方法为:

    比如脉冲频率为 50 HZ,就是一秒种发出50个脉冲,每个脉冲占用的时间就是脉冲周期,计算公式:

    脉冲周期 = 1 秒 / 脉冲频率 = 1 / 50 = 0.02 秒(S)

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  • 如何通过频率计算波特率

    千次阅读 2020-06-15 19:48:54
    在惯导的使用过程中,需要设定惯导的发送波特率和频率,若设置错误的话会影响数据的接收准确性。 首先,我们得确定一个发送频率,以满足我们对数据的使用需求,如我们所需的发送频率为100hz,即10ms,每秒发送100个...

    在惯导的使用过程中,需要设定惯导的发送波特率和频率,若设置错误的话会影响数据的接收准确性。
    首先,我们得确定一个发送频率,以满足我们对数据的使用需求,如我们所需的发送频率为100hz,即10ms,每秒发送100个周期的数据。
    根据协议,每个周期有58个字节,每个字节含有8位(bit),所以一秒需要发送

    58x8x100=46400(bit)
    

    大小的数据。
    波特率: 根据定义,波特率为每秒发送数据的大小,如38400为每秒可发送38400bit大小的数据,RS-232-C标准规定的数据传输速率为50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200波特等。

    综上所述,在频率为100hz的基础上,如果要满足惯导的传输要求。波特率必须大于46400,可选的有57600、115200等

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  • 带通滤波器容许一定频率范围信号通过, 但减弱(或减少)频率低于於下限截止频率和高于上限截止频率的信号的通过。 带阻滤波器减弱(或减少)一定频率范围信号, 但容许频率低于於下限截止频率和高于上限截止频率的信号...

    目前滤波器的分析和设计方法有两种:一是影像参数分析法,二是工作参数分析法(又称综合法)。前者设计简单,易于掌握,但这种滤波器的实测滤波特性与理论上的预定特性差别较大,在通带内又不能取得良好阻抗匹配,很难满足对滤波特性精度高的要求;后者是以网络综合理论为基础的分析方法,它选区找出与理想滤波特性相近似的网络函数,然后根据综合方法实现该网络函数,由这种方法设计出来的滤波器,实测的滤波特性与理论预定特性十分接近,所以适合于高精度的滤波器设计要求。

    低通滤波器容许低频信号通过, 但减弱(或减少)频率高於截止频率的信号的通过。

    高通滤波器容许高频信号通过, 但减弱(或减少)频率低于於截止频率的信号的通过。

    带通滤波器容许一定频率范围信号通过, 但减弱(或减少)频率低于於下限截止频率和高于上限截止频率的信号的通过。

    带阻滤波器减弱(或减少)一定频率范围信号, 但容许频率低于於下限截止频率和高于上限截止频率的信号的通过。

    在说带通滤波器之前,先说说我对于滤波器的一些基本的认识,首先滤波器按照处理信号类型分类有模拟滤波器和离散滤波器,而我们常用的模拟滤波器又分为有源滤波器和无源滤波器。无源滤波器就是无源器件组成的滤波器,一般都是RC和LC等分立元件构成。常用的无源滤波器有贝塞尔滤波器、巴特沃斯滤波器、切尔雪夫滤波器、椭圆滤波器等等。而有源滤波器则是有源器件构成的,常用的有源器件有运放。按照频率通带来分有低通、高通、带通、带阻、全通滤波器。下面我就开始介绍一下有源带通滤波器,如下图所示:

    75bd51a895d24c8d879a9eb00781e566.png
    1c4ea705b321528dfffc6c9ab084aef6.png

    首先,我先说一下压控电压源二阶带通滤波器,关于带通滤波器,我们需要知道的几个重要参数:中心频率f0或者中心角频率W0、通带带宽BW、中心频率的放大倍数Auo和品质因素Q。其中按照图1中的原理图,通过查阅相关资料可得到这几个参数的计算公式如下:

    5cb66160fcc1fa5e5518102b28e21e24.png

    同理,无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器的参数计算公式如下:

    801bd3408919629bb3357cba508749f3.png

    但是,我在按照如上的电路分别对压控电压源二阶带通滤波器和无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器进行的调试过程中,发现按照如上的公式计算出来的参数在电路板上得到的结果大部分并不相同,有时候会相差很大的结果。也许有人会说,先对计算好的电路用mulTIsim进行仿真,仿真过了就把参数焊接到电路板上。其实我也这样试过,但是这样做得到的结果和在电路板上进行实验得到的结果也是不一样的。我在调试的过程中还发现,同样的参数移植到不同的放大器的时候,得到的结果也不一样。还有就是当同一款放大器和相同的一组参数,如果放大器的供电不一样的时候,比如说我给TLE2142正负12V和+12,+6这两种供电方式得到的结果也是不一样的。

    因此,我得到的结论是:理论上的计算和电路的仿真都是在理想情况下得到的,我们在做实物的时候不能完成按照理论上的东西照搬。因为现实中的情况是比较复杂的,至于为什么计算和仿真得到的参数,搬到电路板上为什么不能够得到结论,我个人觉得有两个原因:一个就是PCB板上本身就带有寄生电容、电感和分布电容,虽然这些值很小,但是有可能会影响到电路的结论;第二就是放大器,由于不同的放大器内部的结构是不同的,因此在用不同的放大器的时候,有可能会影响到放大器外围的电路参数。

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  • 如何计算时钟输出频率

    千次阅读 2012-03-29 00:00:21
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空空如也

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如何计算频率