我发明了旋转矢量测频法


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送交者: kobe1 于 2007-09-23, 22:04:35:

1999年前后,一次在看电力系统的测频波形时,发现在缓慢变化的波形上不时有尖端脉冲,觉得很奇怪,理论上频率是不可能突变的,为什么会有脉冲?问了别人,他回答说大家都知道电力系统测频存在这个问题,一般是用取平均的办法或傅氏变换等来缓解这个问题。调查了一下测频方法,主要的思路是过零测频,所测对象的波形都是正弦波,正好几年来一直在学习螺旋矢量理论,我想从新理论的角度来解决这个问题。即用旋转矢量(实测波形为余弦波)来测量电力系统频率。
当时想了好几天,也用了不少草稿,想不出什么办法,不太高兴,有时怀疑自己的研究水平,有时怀疑螺旋矢量理论是不是一个错误的理论。
一个月过去了,一年过去了,两年过去了。毫无进展。
2002年12月31日,全家一起去大阪环球影院(USJ)玩,去之前以为是正月的前一天,人可能会少一点。不想到了门口,人山人海,开始排长队,移动很慢,没事可干,就想想测频法吧,往碧蓝的天空望去,云彩不太多,但各种奇形怪状都有,突然,脑海里跳出如下的故事:

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1864年冬的某一天,德国化学家凯库勒坐在壁炉前打了个瞌睡,原子和分子们开始在幻觉中跳舞,一条碳原子链像蛇一样咬住自己的尾巴,在他眼前旋转。
猛然惊醒之后,凯库勒明白了苯分子是一个环。所有的证据都表明苯分子非常对称, 6个碳原子和6个氢原子完全对称地排列、形成稳定的分子。
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闪电式地出现了一个想法,把旋转矢量的尖端移动轨迹想成蛇的移动轨迹,旋转矢量转了一圈后,蛇咬住自己的尾巴了!下面的公式跳出来了。
f1=(ψ/2π)f0
f0是基准频率(50Hz或60Hz),ψ是在一个基准频率周期时间内旋转矢量转过的角度,f1就是所求频率。当ψ正好是2π时,蛇咬住自己的尾巴,所求频率f1等于基准频率f0。只要求出ψ,就可以求出f1。伟大的π!
求频率的问题转换成了求旋转矢量转过的角度ψ的问题。设想旋转矢量中心和采样点构成一个一个的直角三角形,用实测数据和毕氏定理可以很容易地求出ψ。伟大的毕氏定理!
我找到了!我发现了!兴奋不已,马上拿出笔和纸,把上面的公式记下来了。
回家后编了计算机程序验证了新方法,完全正确。马上写了论文,同时分别在日本和美国出了专利。
以旋转矢量测频法为突波口,我的研究走上了大道。此是后话。





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