傳感器的非線性校正及動(dòng)態(tài)補(bǔ)償研究.pdf

1、傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)中的核心元件，其測(cè)試的準(zhǔn)確性對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的性能起著決定性的作用，而提高傳感器的性能指標(biāo)關(guān)鍵在于提高其靜態(tài)特性（非線性特性）和動(dòng)態(tài)特性，這也成為了目前國內(nèi)外研究的一項(xiàng)重要課題。本論文研究的主要內(nèi)容是傳感器的非線性校正及動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，提出了一種新的非線性校正方法，通過比較現(xiàn)有幾種動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法的優(yōu)劣給出了不同環(huán)境下的優(yōu)先選擇。 本論文在簡要介紹傳感器的傳統(tǒng)非線性校正方法基礎(chǔ)上，提出了一種應(yīng)用于距離傳感器的新型非線性校正方案，

2、首先通過理論分析計(jì)算證明了此方案的可行性，建立了此非線性校正方法的模型，與傳統(tǒng)的非線性校正方法相比降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。然后根據(jù)非線性校正模型，利用兩個(gè)距離傳感器來構(gòu)建傳感器測(cè)試系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。在非線性校正環(huán)節(jié)的建模時(shí)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有的非線性逼近能力、自學(xué)習(xí)能力以及容錯(cuò)能力可以建立雙輸入單輸出的校正環(huán)節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,將其接入該測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,其輸入輸出具有良好的線性特性。在這里用到了RPE(遞推預(yù)報(bào)誤差)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RB

3、F(徑向基函數(shù))神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，詳細(xì)介紹了這兩種算法的計(jì)算過程和特點(diǎn)，并且在建模過程中分析了它們?cè)趹?yīng)用中需要注意的一些問題，如隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)的選擇，容許誤差的選擇。 本論文還在動(dòng)態(tài)模型的辨識(shí)建?；A(chǔ)上分析了原有的幾種動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方案：系統(tǒng)辨識(shí)法和零極點(diǎn)配置法，以及比較新穎的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，首先從理論的角度分析了運(yùn)用各種方法時(shí)需要注意的問題和局限性，隨后用上述各種方法對(duì)存在和不存在非線性靜態(tài)誤差的力傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)姆抡嬖囼?yàn)，通過辨

4、識(shí)建模和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的方法建立傳感器動(dòng)態(tài)補(bǔ)償環(huán)節(jié)，串接到傳感器測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，得到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償后的輸出特性。通過對(duì)仿真試驗(yàn)結(jié)果的分析得到了一些結(jié)論，可以應(yīng)用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方案的選擇。 本文提出的這種新型傳感器非線性校正方案可以大幅度提高距離傳感器測(cè)試系統(tǒng)的精度，具有很強(qiáng)的抗干擾性，可以應(yīng)用在環(huán)境比較惡劣情況下的距離測(cè)量，而通過仿真分析得到的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方案選擇結(jié)論可以幫助我們?cè)趯?duì)傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償時(shí)能夠選擇最優(yōu)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方案，具有很強(qiáng)