基于卡爾曼濾波器的濁度傳感器信號(hào)處理研究.pdf

1、傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的一個(gè)重要領(lǐng)域,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的作用越來(lái)越為世人矚目。許多控制系統(tǒng)如航天、機(jī)器人、核電站、工業(yè)生產(chǎn)控制等領(lǐng)域,其最基本的部分就是傳感器。如果傳感器在使用過(guò)程中發(fā)生了故障,得不到及時(shí)處理時(shí),輕則影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量,重則會(huì)造成嚴(yán)重的事故,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行癱瘓,其后果不堪設(shè)想?，F(xiàn)在人們已經(jīng)非常重視對(duì)傳感器的故障診斷,并研究了一些方法進(jìn)行傳感器的故障診斷和信號(hào)恢復(fù)。要對(duì)傳感器的故障進(jìn)行檢測(cè)和診斷,首要任務(wù)是對(duì)其輸

2、出信號(hào)進(jìn)行處理,由于輸出信號(hào)中包括測(cè)量信號(hào)及噪聲信號(hào)兩個(gè)部分,而故障信號(hào)一般又包含在測(cè)量噪聲中,所以我們分析對(duì)象的重點(diǎn)應(yīng)該是傳感器輸出信號(hào)的處理部分。
　　 本課題主要是對(duì)基于卡爾曼濾波器的濁度傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理研究,它是傳感器信號(hào)處理研究的一個(gè)重要分支。而卡爾曼濾波器不僅可以估計(jì)信號(hào)的過(guò)去和當(dāng)前狀態(tài),而且能估計(jì)將來(lái)的狀態(tài),甚至當(dāng)系統(tǒng)精細(xì)的特性未知的情況下也能進(jìn)行估計(jì)。因此,本課題即利用卡爾曼濾波可以對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理來(lái)得

3、到系統(tǒng)狀態(tài)變量的估計(jì)這一特點(diǎn),來(lái)對(duì)洗碗機(jī)中濁度傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理,通過(guò)卡爾曼濾波,減小觀測(cè)噪聲的影響,得到濁度傳感器狀態(tài)的精確估計(jì)。
　　 本文首先對(duì)課題研究背景進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹；其次闡述了濁度傳感器的概念、輸出參數(shù)、功能特性等,同時(shí)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中Matlab這一重要的解題工具,作為本課題的開(kāi)發(fā)平臺(tái);另外,卡爾曼濾波是本文的重點(diǎn)之一,它為后面的濁度傳感器信號(hào)處理研究奠定了重要的理論基礎(chǔ)；本文的另一個(gè)重點(diǎn)就是建立一個(gè)合適的濁