船舶电力推进系统电磁环境虚拟暗室测试技术研究.pdf

电 气 传 动 El e c t r i c a I D r iv e s 自动 化技术与应用 2 0 1 2年第 3 1卷第 3期 船舶 电力推进系统 电磁环境 虚拟 暗室测试 技术研 究 张兰 勇 刘胜 ， 李冰 ( 哈尔滨工程大学 ， 黑龙江 哈尔滨1 5 0 0 0 1 ) 摘要： 针对船舶电力推进系统体积大 ， 功率高， 结构复杂， 电磁干扰严重等特点， 提出了一种船舶电力推进系统电磁干扰虚拟暗室测 试技术。 首先设计了多传感器同步测试电力推进系统的电磁干扰 ， 克服单传感器分布测试时带来的时问差问题 ， -并提i “ 了时频 同步技术保 证多传感 器测试的信号时间与频率 同步 ， 从而提高测试精度和应用范围 。 然后设计 了基于独立分量分析 的多通道 盲源分离算法， 利用源信号近似的统计分布先验知识分离H j 每个传感器的信号。 最后建立了虚拟暗室测试系统进行试验验证， 计算机仿真以及试验结果证明该技术准确而快速地测试出了电力推进系统的电磁环境 ， 确定了电力推进系统的主要下扰源 ， 保 证 电力推进系统 的电磁 兼容性 ， 具有重要 的工程 应用 价值 。 关键词： 电力推进系统； 虚拟暗室； 电磁兼容； 时频同步； 旨源分离 中图分类号： T P 2 7 3 文献标识码： A 文章编号： 1 0 0 3 7 2 4 1 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 0 5 5 0 7 Re s e a r c h o n Vi r t u a l Ch a mb e r Me a s u r e me n t T e c h n i q u e f o r El e c t r o ma g n e t i c En v i r o n me n t o f Sh i p El e c t r i c Pr o p u l s i o n S y s t e m ZHANG La n- y o n g ， LI U S h e n g ， LI Bi n g ( Ha r b i n En g i n e e r i n g Un i v e r s i t y ， Harb i n 1 5 0 0 0 1 Ch i n a) Ab s t r a c t ： Ai mi n g a t t h e s e r i o u s e l e c t r o ma g n e t i c i n t e r f e r e n c e o f t h e e l e c t r i c p r o p u l s i o n s y s t e m ，wh i c h h a s l a r g e c u b a g e ， h i g h p o we r a n d c o mp l e x i n g s t r u c t u r e ， a n o v e l e l e c t r o ma g n e t i c i n t e r f e r e n c e v i r t u a l c h a mb e r me a s u r e me n t t e c h n i q u e i s p r e s e n t e d i n t h e p a pe r At f i r s t ，s e v e r a l s e n s o r s a r e a p pl i e d t o me a s u r e t h e e l e c t r o ma g ne t i c i n t e r f e r e n c e o f s h i p e l e c t r i c p r o p u l s i o n s y n c h r o n o u s l y ， i t s o l v e t h e p r o bl e m o f t i me d e l a y f O r o n e s e n s o r d i s t r i b u l y me a s u r i n g Th e n t h e s y n c h r o n o us t i m e a n d f r e q u e n c y t e c hn i q u e i s d e s i g n e d t o a s s u r e t he me a s u r e m e n t s i g n a l f r om d i f f e r e n t s e n s o r s h a v e s y n c h r o n o u s t i me a n d f r e q u e n c y A n e w mu l t i c h a n n e l b l i n d s o u r c e s e p a r a t i o n a l g o r i t h m i s p r o p o s e d b a s e d o n i n d e p e n d e n t c o mp o n e n t a n a l y s i s Th e a l g o r i t h m s e pa r a t e s t h e s i g n a l o f e v e r y s e n s o r ba s e d o n t h e s t a t i s t i c d i s t r i b u t i o n of s o u r c e s i g n a 1 At l a s t ， t h e s i mu l a t i o n a n d e x p e r i me n t p r o v e s t h a t t h e t e c h n i q u e a c q u i r e t h e e l e c t r o ma g n e t i c e n v i r o n me n t o f s h i p e l e c t r i c p r o p u l s i o n s y s t e m ， a n d g i v e t h e m a i n i n t e r f e r e n c e s o u r c e Th e r e f o r e ，t h e t e c hn i q u e h a s i mp o r t a n t e n gi n e e r i n g a p p l i c a t i o n v a l u e K e y wo r d s ：s h i p e l e c t r i c p r o p ul s i o n s y s t e m ； e l e c t r o m a g n e t i c i n t e r f e r e n c e ； d o u b l e f o u r i e r i n t e g r a t i o n； hi g h fre q u e n c y mo d e l o f t h e m ot or 1 引 言 船舶 电力推进系统是船舶的 电力和动力两大系统 发展的综合 ， 它适合于不同种类 的船舶 。作为船舶主 动力系统的综合全电力推进系统 由于其高效率、高可 收稿 日期： 2 0 1 1 0 7 1 6 靠性 、高 自动化以及低维护也成为新世纪大型水面船 舶青睐的主推进系统。但是船舶 电力系统空 间有 限， 设备分布密集 ， 系统内的电磁兼容 问题 十分突出。 电 磁兼容性能关系着综合全电力推进系统各个功能模块 是否运行 良好 ， 是否相互协调好 ， 从而也关系着整个综 合全 电力推进系统是否能具有 良好的运行状态和优异 自 动 化 技术 与 应 用 2 0 l 2 年 第3 1 卷 第3 期 电 气 传 动 Elec t r ic al D r i v e s 的 工 作 性 能 。 由于综合全电力推进系统包括发电、输电、配 电、 变电、拖动、推进、储能、监控和电力管理等诸多功能， 多系统多功能的复杂性也带来了严重的电磁兼容 问题 ， 因此需要对船舶 电力推进系统进行 电磁兼容测试。通 常标准的 电磁兼容测试需要在 电波暗室中进行。但是 电波暗室室造价昂贵并且需要很大的空间， 电磁兼容测 试受时间、空间影响较大 ， 尤其是电力推进系统功率 高 ， 体积大 ， 很难进入电波暗室进行测试。 目前的 电磁干扰测量一般需要在屏 蔽室或者开 阔 场进行 ， 但是电波暗室造价 昂贵并且需要很大的空间， 并且受限于受试系统的大小 ， 尤其当设备已经固定在现 场后 ， 不 可能进 入 电波暗室 。 而开 阔场 测量为 了避 免无 线通讯， 电台通讯以及移动通讯等的影响则远离市区而 引起交通不便。为了解决这个问题 ， S h i n o z u k a教授提 出 了在 市 区 内进 行 电磁 兼容 测 量 并消 除环 境 干扰 的方 法I I 。此方法利用传统 EMI 测量接收机建立双通道在 频 域 内测 量 。 但是 由于 测 量接 收 机在 整 个频 率 范 围 内 进 行步进 扫描 ， 所 以如果 频率 范围需要 很宽 并且需要 精 确度 很高 的时候 会花费 大量 时间 。此 外 ， 此方 法 的应用 在 P a r h a mi 一篇文章中也有详细的阐述 引 。为了加快测 量速度 ， 用于实时 E MI ( TDE MI ) 测量的新方法也被提出 。此方法在时域里测量辐射发射并计算其频谱。在这 篇文章里， 结合了TDE MI 测量节省时间的优点 ， 提出了 在时域测量受试设备辐射信号并去除环境干扰的算法。 但此方法不能测量瞬时突变信号。作者 曾经利用小波 分析的方法对信号分频并设 定滤波阈值对环境噪声进 行有效的滤波 ， 从而达到精确测量受试设备辐射信号 ， 既不必在昂贵的屏蔽室测量也不必去偏远的郊区 4 1 。针 对 电磁干扰信号的非平稳特性 ， 作者研究了基于改进的 希尔伯特 一黄变换的电磁信号处理方法 ， 为进一步的电 磁 测量方 法研 究提 供 了研 究基础 【 。 本文提 出了一种船舶 电力推进系统 电磁 干扰现场 测试技术。通过 自适应滤波技术和盲源分离算法得到 船舶 电力系统精确的电磁环境 ， 保证 电力推进系统 的 电磁兼容性 ， 具有重要的工程应用价值 。 2 自适应干扰对 消设计 在船舶 电力推进系统中现场进行 电磁干扰测试， 首 先需要解决 的问题就是严重的环境干扰。环境噪声的 能量有 时甚 至要超过 电力推进系统本身产生的干扰 。 因此 ， 本 文设计 了 白适应干 扰对 消器进行 滤波处 理 。 自 适应干扰对消技术将 电磁辐射测量 问题转化为信号处 理问题 ， 电磁辐射测量 中的背景噪声就是通常信号处理 中的噪声 ，电磁辐射信号 即为需要准确测量 的有用信 号。利用经验模态分解的分频特性将多频复杂信号分 解到不同的固有模态函数中， 把多频率的复合信号转化 为多个单频率的信号 ， 基于有用信号与噪声在不同的固 有模态函数上有不同的特征 ， 利用改进的最小均方 自适 应算法进行干扰对消 ， 以达到较好的滤波性能 。 2 1 自适应干扰对消技术 ， ， ，1 、 一 = = 厂 、 滑 除 千 扰 后 的 输 出 一 一 L 二 =二 ： ： 二l 一 L ： ： 自 撬 制嗍 一 图 1 自适应干扰对消原理框 图 本文设计的 自适应干扰对消系统是将有用信号 和背景噪声信号 ， 的混合信号作为系统的一个输入 ， 即 。 。第二个 输入 的是背景 噪声信号 J ， 即 n ， 。首 先将 非平稳信 号进行 经验模 态分 解 ， 再利 用 自适 应算 法进 行 逐层 滤 波处理 ， 将 来 自测量 系统的输 出作为 原始信 号 减 去参考信号， 图中n 和 n 由于是共源干扰， 所以相互 关联 ， 但与待测设备的辐射信号 S 无关l 8 。系统原理图 如图 1所示 。 图 1中， 利用两个天线分别测量设备辐射信号和背 景噪声。 为需要测量的有用信号 ， 背景噪声为参考输 入 。通常 测 量 工具 测得 的设备 电磁 辐射 都 会包 含 环 境 中的背景噪声 ， 利用经验模态分解算法( E MD) 将多频复 合信号分解为单频信号 ， 再利用 自适应干扰对消系统进 行滤波 处理 l 9 】 。系统 的输 出计 算 式推导 如下 式 ： Y = ( 巧 J + ， z 。 ) d = S i 十 l i + no i ( 1 ) ( 2 ) V = d y ： S + ， + _ w ( ， ) S (3 ) 利用最小均方算法选取正确的比例常数 W ， 则输出 会十分接近有用信号 S 。 2 。 2 改进的最小均方算法 基于最速下降法的最小均方误差( L MS ) 算法 的迭 电 气 传 动 El e c t r i c a I Dr iv es 自动化技术与应用 2 0 1 2年第 3 l卷第 3期 代 公 式如 下 ： e ( ) =d( n ) 一X W( n ) ( 4 ) w ( n+1 ) =W ( n ) +2 t ( ， 1 ) X ( ， z ) ( 5 ) 其 中 ， X( ) = ( ) ， ( n 一 1 ) ， ( n 一 2 ) ， ( n + 1 ) 表示时刻 n的输入信号矢量 ， 由最接近 的 L个 信号 采样值构成。 W( n ) = 。 ( ) ， ( n ) ， ， ( n ) 是时刻 n自适应滤波器的权系数 。L是 自适应滤波 器 的 阶数 。 d( n ) 是 期望输 出值 ， ( n ) 是误 差 ， 是控 制 稳定 性和 收敛 速度 的参 量 ， 称 之为 步 长 因子 。 为 了更 好 地 应 用 于 自适 应 干扰 对 消 系 统 ， 提 出一 种新 的变 步 长算 法 。在 该 算法 中 ，自适应 的变 化 步 长 是通过对均方误差 的估计 来调节的 ， 其权系数的递推 公 式为 ： W( n + 1 ) = W( n ) 十 ( ， z ) ( n ) X( ，z ) ( 6 ) 式中， t ( n ) 为 步长 系 数。 它 的 更新 表达 式为： ( + 1 ) = a t ( ) +7 P ( ) ( 7 ) P ( ) =3 P( 一 1 ) +( 1 一 3 ) ( n ) ( 8 ) 并 目 ( n + 1 ) = ， ( n + 1 ) t-L m in ( n + 1 ) i ( 9 ) ( n + 1 ) ， e l s e 式中， 0O t 0 ， 0p1 。参数 y用来控制 算法的失调和收敛时间， 参数 8是一指数型权系数参 数 ， 也用来控制收敛时间。一般情况下， 的选择接 近标 准 L MS算法不稳定的步 长点 ， 以提供最 大的可能收 敛速度。而在稳定状态下 ， 根据所预期的失调和算法的 收敛速度做出一个合适的选择。 的范围为 ： 。 0为步长， 1 1 l 为( 2 1 ) 式计算结果。I C A EB M 算法利用( 2 2 ) 式的线性寻优算法求解 W 不同向量 的最 优值 。 通过( 2 2 ) 中的通用线性搜索算法可以很容易推导出 正交 I C A E B M 算法。当约束 W 为正交阵时 ， h 自然 就与 w 成线性关系。因此， ( 2 I ) 和( 2 2 ) 式的线性寻优算 法 可 以简化 为 ： u ： = l ( w ) ( ) G ( ) ( ) ) g ( ) ( y ) x U w w n 一 u n ( 2 3 ) 对 w 的每个 向量 更新 一 次后 ， 利用对 称 去相 关保 证分解 矩 阵 W 的正交性 ， 如下 式所示 ： w D e w =f w w - 2 w ( 2 4 ) 如果选择 正交 I CA E B M 算法 的步 长为 I I I n I I 瓦 则 ( 2 4 ) 式中的线性寻优算法简化为下式 ： E g Y E g k Y “ I ( ) ( y ) l I ( ) ( ( ) ) l n e w w： ( 2 5 ) 其中， g ( ) 为G 1 ( ) 的二阶微分。显然， ( 2 5 ) 式 的线性寻 优算法与通用 的快速 I C A算法 类似 。实际上 ， 许多快速盲卷积和分离算法都是线性寻优算法 ， 比如快 速 I C A和超指数算法 ， 但收敛速度并不 比严格线性寻 优 算法 快 。通 过 处理 大量 不 同种 类 的信号 后 可 以得 出 结论 ， 由于使 用 了简 单的步 长控 制策 略 ， 与快速 I CA 算 法有时的不稳定性不同， ( 2 2 ) 和( 2 3 ) 式中的线性寻优算法 具 有 更佳 的鲁 棒性 。 4 输入信号重构 根据( 2 0 )( 2 1 ) ， 定义两个估计向量如下： _ l ( S 4 x 1 _ I ( 。 S 3 x l x ( 2 6 ) ( 2 7 ) 其 中， H( 0 ) 为 2 1 节 中得到 的矩阵。 因为 ( 0 ) =H( 0 ) PA， 所以 -c a ， ： ， ： A -1p -IH -cc F S ， 4 x =A P S 4，st(：c o I, 011 三 i ：，。 28 = A P V l ( 1 ， 2 ) S 3 x 2x 叫 (29) =A P v 2 ( ， 2 ) 其 中P 表示置换矩阵 ，A一 表示对 角阵。向量 v ( 。 ， ： ) 和V ( 。 ， ) 的定义如( 2 6 ) 和( 2 7 ) ， 但为真值 H( 0 ) 因此 ， 依赖于估计 H( 0 )的精确度， 得到的要么 是真值向量v ( 。 ， ： )， 要么是根据v ( ， ： ) 进行相 1二 L n U +H+” 一 w w n w = = +n n w w 自 动 化 技术 与 应 用 2 0 1 2 年 第3 1 卷 第3 期 电 气 传 动 Ele c t r i c al Dr ive s 应变换和测量的 ( n ) ， )。 由两 种方 法可 以得 到置 换矩 阵 P ， 一 种是 对 角 阵 ， 一 种是反对角阵 如果 P 有些元素在反对角线上 ， 那 么 ， ( co 。 ， ) 的第一个元素为订 ( ， ) ( ， ， 0 ) ， 而 z ( ， ) 的第一个元素为 _ 。 S ， ( ， ： ， 0 ) ， 其 中 为A 的元素 如果 V ( ， co ) 的第一个元素是通 道 l的参考 ， 可 以得到 ) ( z ) 击 (30 ) -， ) 南 (3 1) 因此 ， 如果 P 为反对角阵， 那么估计 f o 的模糊 度为非平凡阵。通道的频率响应为 H 2 i ) = 两 ) = 两 ( 3 2 ) 如果 P为平凡置换矩阵， 通道响应为 H 2 1 ( n ) ) =日 ( ) ， H z ( ) =H ( ) ( 3 3 ) 因此 ， 整个 传输矩 阵 F( ) ： ( n ) ) H( ) 为 F c = ? 或 F c ，= 1日 l0( H I c34 5 电磁 干 扰 测 试 试 验 验 证 利用实际测试的电力系统电机的电磁辐射 ， 由两个 天 线分 别 测试 。测 试基 于独 立 分量 分 析估 计 与信 号 重 构 算 法 。 通 道 响 应 为 h = 0 8 ， 0 5 ， 0 2 ， h = 1 ， 0 6 ， 0 3 电磁信号 ( f ) 和 ( t ) 分别为电力 系统电机和变压器 的电磁辐射。根据( 1 ) 式得到输出 ，( f ) 和 X ( f )。利用测试 l中的采样累积量估计三次 谱 ， 但是数据段取 L=1 0 0 0 对于每一段 ， 利用第三节 的方法去除 t ) 和 ( f )中的二次谱。利用线性算法 估计 H ( ) 和 。 ： ( ) 的幅度和相位 。最终 ， 利用逆 滤波器进行输入信号恢复 。图6表示天线 1记录的信 号 ( )， 估 计 的信 号 以及 输入 的真 实信 号 ( t )。 图 7 表示另一通道的信号。虽然 ( ) 和X ： ( t ) 看起来十分 相似， 但两通道 中包含的信号能量却完全不同。通过盲 源分离算法恢复的信号与原始信号基本相 同。处理后 信 号 的 信 噪 比如 下 ： S I R： N=一 4 2 5 d B S I R =一 4 2 3 d B ，C、 SI R 。 = 8 65 dB SI R = 7 5l dB t a3 ， 图 6 盲分离天线 1中的电磁辐射信号 6 结束语 本文提 出了一种船舶 电力推进系统 电磁干扰 现场 测试技术。首先利用多传感器同步测试解决单传感器 分布 测试 时带来 的时 间差 问题 ， 利用 自适应滤 波技 术滤 除环 境 中的噪声 ， 提 高 了测试精度 和应 用范 围。 然后设 计了基于独立分量分析的多通道盲源分离算法分离出 每 个传 感器 的原 始信 号 。 最后 利 用计 算 机仿 真 以及 试 验进行 了证明。该测试技术可 以保证 电力推进系统的 电磁兼容性 ， 具有重要的工程应用价值。 参考文献 【 1 1 T S HI NUZ U KA， A S UG I UR A R e d u c t i o n o f A mb i e n t N o i s e in E MI Me a s u r e me n t C 】 ， I E E E I n t e r n a t i o n a l S y mp o s i u m On E l e c t r o ma g n e t i c C o mp a t i b i l i t y Di g e s t ， Na g o y a， J a p a n， 2 0 0 9 ， S e p t em b e r 8 -1 0： 2 4 2 8 【 2 P P ARHAMI ， M MARI NO， S WATKI NS， AND E NA KAU CH I I n n o va t i v e pr e c o mpl i a n c e t e s t me t h0 do l O g y u s i n g a mb i e n t c a n c e l l a t i o n a n d c o h e r e n c e d e t e c t i o n t echn i q u e s C 】 ， I E E E I n t e r n a t i o n a l S y mp o s i u m O n E l e c t r o ma g n e t i c Co m p a t i b ili t y， S e a t t l e ， USA ， 2 0 0 8： 1 0 2 2一l 0 2 5 3 】S B RAUN， M AL - QE DRA， AND P RUS S E R A n o v e l Re a l t i me Ti me d o ma i n Me a s ur e me nt S y s t e m b a s e d o n F i e l d P r o g r a mma b l e Ga t e Ar r a y s C 1 7 t h I n t e r n a t i o n a l Zu r i c h S ymp o s i um On El e c t r o ma gn e t i c Co mpa t i bi l i t y， S i n g a p o r e ， 2 0 0 6： 5 01 5 0 4 4 刘胜 ， 张兰勇 ， 张利军 基于小波分析的 电磁干扰测量技 术研究 电子与信息学报， 2 0 1 0 ， 3 2 ( 5 ) ： 1 2 2 9 1 2 3 3 5 】刘胜， 张兰勇， 于大泳， 张利军 改进的Hll ber t Hu a n g 变换 及在电磁辐射测量中的应用研究【 J 】 仪器仪表学报， 2 0 1 0 ， 3 1 ( 1 0 ) ： 2 1 7 4 2 1 7 9 6 】罗小东 ， 贾振红 ， 王强 一种 新的变步 长 L MS自适 应滤 ( 下转 第 8 1页 ) 行 业 应 用 与 交 流 自 动 化技 术 与 应 用 2 0 1 2 年 第3 1 卷 第3 期 n du s t r i a l Ap p l i c a t i o n s an d Com mu nic at i on s 现代 电子技术 2 0 1 1 2 ： 1 5 8 1 5 9 【 3 】党永华 某P WM驱动系统中干扰问题的分析 火控雷达 技 术 2 0 0 5 3 ： 8 2 8 4 作者简介： 李付军 ( 1 9 8 0 一 ) ， 男， 硕士， 工程师， 从事天线伺服 系统 和 稳 定 平 台的 研 制 开 发 。 ( 上接第 6 0页) 波算法 J 】 电子学报， 2 0 0 6 ， 3 4 ( 6 ) ： l 1 2 3 -l 1 2 6 7 】刘胜， 张兰勇， 李冰 一种新的自适应干扰对消技术研究 及在电磁辐射测量中的应用【 J 电子学报， 2 0 1 1 ， 3 9 ( 6 ) ： 1 3 9 4 - 1 3 9 8 8 沈宏， 张蒲， 徐其惠， 曹贝贞 改进自适应噪声对消算法 的窄带干扰抑制 仪器仪表学报， 2 0 0 8 ， 2 9 ( 1 2 ) ： 2 6 3 2 2 6 3 6 9 1徐玮， 孙象。 语音通信中的自适应噪声对消系统设计 J 现代电子技术， 2 0 0 7 ， 2 0 ( 1 1 ) ： 3 9 - 4 1 n0 】沈宏， 张蒲， 徐其惠， 曹贝贞 改进自适应噪声对消算法 的窄带干扰抑制【 J 】 仪器仪表学报， 2 0 0 8 ， 2 9 ( 1 2 ) ： 2 6 3 2 -2 6 3 6 1 l 1 I J KAR VA NE N， J E R I K S S ON， A ND V K0UNE N P e a r s o n s y s t e m b a s e d me t h o d f o r b l i n d s e p a rati o n C i n P r o c 2 n d I n t W o r k s hO D o n I n d e p e n d Co mp o n Ana 1 Bl i n d S i g n a l S e p a r a tio n， He l s i n k i 。 F i n l a n d， 2 0 O 0： 5 8 5 -5 9 0 I l 2 】 T A DA L， H L I ， M NO VE Y， AND J F C ARD O S O C o mp l e x I C A u s i n g n o n l i n e a r f u n c t i o n s J I I E E E Tr a n s S i g n a l P r o c e s s ， 2 0 0 8 ， 5 6 ( 9 ) ： 4 5 3 6 - 4 5 4 4 【 1 3 X 一 L L I AND X 一 D Z HANG No n o h o g o n a l j o int d i a g o n a l i z a t i o n f r e e o f d e g e n e r a t e s o l u t i o n J 】 I E E E Tr a n s S i g n a l P r o c e s s ， 2 0 0 7 ， 5 5 ( 5 ) ： l 8 0 3 -l 8 l 4 I l 4 I X 一 L L I A ND T ADAL A n o v d e n t r o p y e s t i ma - t o r a n d i t s a p p l i c a t i o n t o I C A【 C1 i n P r o c I E E E Wo r k s h o p o n M a c h L e a r n S i g na l Pr o c e s s ， Gr e n o b l e， Fr a nc e ， 2 0 0 9 作者简介： 张兰勇 ( 1 9 8 3 一 ) ， 男， 博士后， 主要从事电磁 兼容 预测 与测试、计算 电磁 学、高频信 号处理等 方面的研 究工作 。 ( 上接第 6 3页) 从数据上看 ， 左右摄像机的焦距基本相 同， 左右摄 像机图像 中心坐标分别为( 3 7 6 4 1 2 ， 2 9 0 2 2 1 ) ( 3 7 5 4 0 2 ， 2 9 1 5 1 1 ) 也基本在实际中心坐标( 3 7 6 ， 2 9 1 ) 附近。这些都 符合预期的标定结果 。 7 结束语 本文在传统标定法的基础上提出一种参数分离标 定的方法 ， 内参数的标定简化了运算复杂度 ， 外参数的 标定提高了标定效率 ， 同时也增加了机器人在三维空间 标定时的灵活性 ， 最后结合机器人双 目立体视觉标定模 型 ， 最终通过标定实验得 出预期的标定结果 。 参考文献： 1 】 马颂德， 张正友 计算机视觉一 计算理论与算法基础【 M】 北京： 科学出版社 ， 2 0 0 3 2 2 T S A I R Y A v e r s a t i l e c a me r a c a l i b r a t i o n t e c h n i q u e f o r hi gh -a c c u r a c y 3 D ma c h i ne v i s i o n me t r o l o g y u s i n g O f f t h e - s h e ff T V c a me r a s a n d l e n s e s J 】 I E E E J o u r n a l o f RO - b o t i c s a n d Au t o ma t i o n ， 1 9 8 7 ， 3 ( 4 ) ： 3 2 3 -3 4 4 【 3 】 王昭， 张平， 机器视觉导引系统中摄像机的标定方法 J 航空学报， 2 0 0 8 ( 2 9 ) ： 2 0 4 -2 0 8 f 4 I Z HANG Z Y A fl e x i b l e n e w t e c h n i q u e f o r c a me r a c a l i b r a t i o n I J 1 I E E E t r a n s a c t i o n s o n p a t t e r n a n a l y s i s a n d ma c h i n e i n t e l l i g e n c e ， 2 0 0 0 ( 1 1 ) ： 1 3 3 0 -1 3 3 4 f 5 I MA S A s e l f - x b r a t i on t e c h n i q u e f o r a c ti v e v i s i o n s y s t e m J I E E E T r a m Ro b o ti c s a n d A u t o ma t i o n ， 1 9 9 6 ， ( 1 2 ) ： l 1 4 一 l 1 8 6 】 许俊勇， 王景川， 陈卫东 基于全景视觉的移动机器人同 步定位与地图创建研究 J 】 机器人， 2 0 0 8 ， 3 0 ( 4 ) ： 2 8 9 -2 9 7 【 7 】张伟华， 陈军 CCD摄像机标定【 J 传感器与微系统 ， 2 0 0 9 2 8 ( 2 0 ) ： 1 0 7 -1 0 9 【 8 】 林慧英， 苏建， 刘玉梅， 陈熔基于图像畸变矫正的摄像机 标定方法 J 】 吉林大学学报( 工学版) ， 2 0 0 7 3 7 ( 2 ) ： 4 3 3 - 4 3 7 9 l F I AL A M AR T AG A F i d u c i a l Ma r k e r S y s t e m US - i n g Di g i t a l Te c h n i q u e s J 】 C o mp u t e r Vi s i o n a n d P a t t e r n R e c o g n i t i o n， 2 0 0 5 ， ( 2 ) ： 5 9 0 -5 9 6 作者简介： 李艳辉 ( 1 9 7 0 一 ) ， 女， 教授， 博士后， 硕士生导师， 从事鲁棒控制 、智能控制 、网络控 制研 究。 ( 上接第 7 7页) 参考文献 ： 1 】宋凤娟， 孙军， 李国忠 基于8 9 c 5 l 单片机的数字电压表 设计 制造业 自动化 ， 2 0 0 7 ， 2 9 ( 2 ) ： 8 9 9 0 2 1宋悦孝， 王俊杰， 徐连孝 基于单片机的数字电压表设计 【 J 】 山东： 潍坊学院学报， 2 0 1 l ， l 1 ( 4 ) ： 1 3 1 6 【 3 】黄亮 基于HT4 6 R5 1 单片机的数字电压表设计 J 常州 工学院学报， 2 0 0 7 ， 2 0 ( 5 ) ： 1 9 2 2 4 任艳玲 基于单片机的量程自动转换电压表设计【 J 】 电 子科技： 2 0 0 6 ( 1 1 ) ： 5 6 - 5 9 【 5 】李庭贵 单片机应用技术及项目化训 M】 成都 ： 西南 交通大学出版社 ， 2 0 0 9 作者简介：李庭贵 ( 1 9 7 3 一 ) ， 男，副教授， 工程师， 硕士研究 生 ，研 究方 向 ：智 能优 化 与控 制 。