非线性动态传感器系统 Hammerstein神经网络补偿法

针对传感器动态特性中存在非线性的问题,提出一种基于Hammerstein传感器模型的非线性动态神经网络补偿法。先将补偿模型分解为与Hammerstein模型对应的线性动态与非线性静态2个环节;再设计一种新型的神经网络结构,使网络权系数对应于相应的Hammerstein补偿模型参数,并推导反向传播的网络权系数调整方法;最后通过网络迭代训练,求得补偿模型的线性动态与非线性静态两个环节。仿真与实际实验结果均表明该传感器非线性动态补偿方法使传感器具有理想的输入输出特性。     

热敏电阻测量误差的非线性逆滤波器补偿

热敏电阻传感器存在着严重的非线性静态特性和响应滞后的动态特性，当被测量的温度变化率高于传感器的响应速度时，测量结果与真值之间存在较大的误差．为了补偿这个测量误差，文中采用一个由无限响应的IIR滤波器和静态非线性环节构成的非线性滤波器去减小误差．IIR滤波器的系数通过实验数据得到，它是传感器的动态逆模型；非线性静态环节由查表和插值算法实现．该方法能改善热敏电阻的动态特性，具有不依赖传感器模型的特点．实验结果表明，该方法是有效的．     

电动汽车EPS电动机非线性补偿算法设计

电动汽车电动助力转向（EPS）电动机在低速或变向运动时,其动态和静态特性存在不同程度的非线性。进行了EPS系统动力学分析和汽车三自由度动力学分析,建立了EPS系统控制结构。针对电动机的低速死区非线性和高速饱和非线性特性,设计了非线性补偿方法,开发了非线性补偿的实现算法和实现规则。设计了实车试验系统,进行了EPS电动机的电压-转速静态特性测试,结果表明：补偿后的非线性特性得到明显改善,有利于消除电动机在速度反向时的运动不连续,避免系统的稳态性能造成额外的稳态误差。对实现EPS系统的高性能和高精度控制、改善系统性能和提高控制质量具有重要的工程应用意义。     

二维力传感器动态补偿器设计

为改善扁环式二维力传感器动态特性以及消除其维间耦合现象严重的问题,提出了用神经网络逆系统方法去构造该二维传感器的动态补偿器,并由此设计了由微分器和静态神经网络构成的神经网络逆动态补偿器.通过对原传感器的数据采集和数据处理得到了静态神经网络的训练样本,用所得到的训练样本对静态神经网络进行了训练,训练后的静态神经网络即可用来和微分器构成所期望的动态补偿器.将该动态补偿器串接在扁环式二维力传感器之后,进而构成复合的测量系统.进一步地仿真实验表明,经过动态补偿器的信号远好于未补偿的原传感器输出信号.由此可见,利用该方法设计的动态补偿器所组成的复合测量系统在消除维间耦合现象的同时、也大大改善了系统的动态特性.     

基于并联逆的超声波液位传感器故障误差补偿方法

针对过程控制系统(PCS)液位控制单元中超声波液位传感器故障引起的非线性误差,基于神经网络建模方法设计了一种并联逆补偿环节,有效地补偿了故障误差对系统的影响.通过实验分别获得故障传感器与正常传感器测得的液位值,并进行相应的预处理;基于上述离线数据,分别利用LM-BP、径向基函数(RBF)神经网络的非线性逼近特性,设计逆映射中的并联补偿环节;为验证传感器故障误差的补偿效果,基于OPC技术与Matlab搭建了PCS半实体实验平台,将设计的并联补偿环节置于搭建的PCS液位控制单元中进行闭环实验.结果表明,所建方法能有效补偿传感器故障产生的非线性误差,抑制了故障影响在系统中的传播,实体实验也显现了方法的工程可用性.     

DEB系统对单元机组动态特性的补偿

分析了DEB400协调控制系统结构和控制原理,得出DEB400系统实际是对被控对象的非线性动态特性进行了补偿,这种补偿可改善广义被控对象的动态特性,部分消除由非线性造成的对象时间常数随负荷的变化,从而提高控制质量,利用MATLAB/SIMULINK仿真其广义被控对象动态特性及系统在扰动信号下调节量和被调量的变化,证明了这一结论.     

基于数字滤波技术的虚拟频率补偿研究

为克服传感器硬件补偿方面的不足,达到对系统频带补偿目标和补偿参数的任意设置,采用向后差分法实现数字滤波,改变传统的硬件补偿方法,充分利用软件虚拟仪器的形式实现系统动态特性补偿。运行结果表明,采用虚拟仪器软件滤波技术完全可以解决频带拓宽后的频率补偿,在成本和使用灵活性上,软件滤波比硬件滤波更具有优越性。所以,采用后向差分法实现的数字滤波器是对系统进行动态补偿的一种方便易行的方法。     

考虑测量噪声的传感器动态测量误差补偿

在传感器的输出端串接一个动态补偿环节，改善传感器的特性，补偿动态测量误差．其本质是一个带通或高通滤波器，在补偿测量误差的同时，会引入严重的高频噪声干扰，影响测量系统的精度．为了解决这个问题，研究了一个在噪声环境下，改善传感器动态特性的新方法．该方法采用试验数据，通过系统辨识的方法得到补偿环节系数，消除测量误差．同时，采用多项式预测滤波和中值滤波相结合的方法减小测量系统的噪声．最后，通过对热敏电阻动态测量误差的补偿，验证了该方法的有效性．     

腕力传感器动态非线性的研究

传感器的动态特性中存在非线性因素,这影响了传感器动态性能的改善。文章采用Hammerstein模型来描述其动态非线性,推导动态非线性的辨识算法,对传感器建模。在此基础上又提出了动态非线性补偿的方法,改进传感器的动态特性。仿真结果证明了辨识算法和补偿方法的正确性,其有效性在腕力传感器的实际应用中得到验证。     

基于FLANN数据融合的微重力落舱动态测重补偿及校正

提出了一种用函数连接型神经网络(FLANN)数据融合及直线回归分析技术相结合实现微重力落舱动态测重的补偿及其非线性校正的方法.该方法将测重传感器输出的线性段特性用回归方法进行拟合,得到直线校正方程;对测重传感器非线性特性采用FLANN数据融合,从而实现测重传感器温度补偿与非线性校正.该方法用于微重力落舱动态测重结果分析表明,该方法是切实有效和可行的.     

MATLAB PSB在电气系统仿真中的应用

计算机仿真是电气系统统计的重要手段，而MATLAB中的电气系统模块库(PSB)和Silmulink为各种电气系统的设计提供了一种便捷的仿真工具，利用MATLABPSB为晶闸管开关电容器(TSC)的静止无功补偿装置建立了仿真模型，并对三相六脉冲晶闸管变流器进行了建模和仿真，文中介绍的仿真模型已用于静止无功补偿的研究与设计中。     

国产数据采集卡与Labview5.0的联结方法

能够将国产数据采集卡与虚拟仪器软件平台Ｌａｂｖｉｅｗ连接起来,是国内许多科技人员致力研究的新方法。该文针对这种情况。分析了国产数据采集卡与虚似仪器软件平台Ｌａｂｖｉｅｗ的各自特点,给出了２种能够将它们连接起来的方法,即ＣＩＮ（ｃｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｎｏｄｅ）结点的方法和调用ＤＬＬ（ＤｙｎａｍｉｃＬｉｎｋＬｉｂｒａｒｙ）函数的方法,以及使用Ｌａｂｖｉｅｗ来开发国产数据采集卡驱动程序的方法,并     

基于势能守恒的微低重力模拟系统研究

为满足航天任务验证和航天员地面训练需求,研发了一种基于势能守恒原理的微低重力模拟装置,该装置结构简单、制造维护成本低、可模拟任意重力环境。本文以该微低重力模拟系统为研究对象,对重力补偿原理进行推导并导出弹簧刚度与系统构件惯性参数间关系;采用Lagrange第二类方程建立了系统的动力学模型,并基于MATLAB软件仿真验证了航天员经该微低重力模拟装置进行重力补偿后的静力学、动力学特性,此外针对航天员在月球表面跳跃的工况进行仿真分析。仿真结果表明,系统能很好的实现任意重力的静态补偿,较好的实现动态补偿,能很好满足航天员在月跳跃工况的训练。针对动态补偿存在微小偏差问题,提出了系统摩擦补偿和惯性补偿思路。     

基于LabVIEW刀具动态补偿方法

针对刀具补偿在数控加工中的重要作用,着重阐述了常用刀具补偿,并对刀补功能及应用做了进一步论述.同时本文对动态参量的刀具补偿方法进行了研究,设计出基于LabVIEW的计算方法,使数控加工适应性得到增强,提高了机械加工精度.     

虚拟仪器在自动测试中的应用

介绍了Ｌａｂｖｉｅｗｘ图形化软件设计的虚拟仪器在静态标定自则试中的应用。该仪器具有采集、预处理、实验轮次的组合、按通道分解数据和数据处理等功能。对每工功能的原理及实现方法做了较详细的叙述。该虚拟仪顺应用于压力测试系统静态标定中,在标定完毕后,能马上给出测量系统静态特性曲线、工作直线以及静态特性指标,省去了繁杂的记录数据、输入数据等中间过程,特别是传感器多（同时标定）,标定点多,豕需要重复标定时,更     

9轴MEMS-IMU实时姿态估算算法

随着对微机电系统-惯性测量单元(micro-electro-mechanical system-inertial measurement unit, MEMS-IMU)在室内定位、动态追踪等应用领域中的需求日益迫切, 使得具有高精度、低成本和实时性的MEMS-IMU模块设计成为研究热点. 针对MEMS-IMU的核心技术--姿态估算进行研究, 设计了一种基于四元数的9轴MEMS-IMU实时姿态估算算法. 该算法运用分解四元数算法处理加速度和磁感应强度数据, 计算出静态四元数; 通过角速度与四元数的微分关系估算动态四元数; 运用卡尔曼滤波融合动、静态四元数, 进而实现实时姿态估算. 针对分解四元数算法中存在的奇异值问题, 提出了转轴补偿方法对其修正, 以实现全姿态估算; 考虑动态情况下的非线性加速度分量对姿态估算精度的影响, 设计了R自适应卡尔曼滤波器, 以进一步提高姿态估算算法的精度. 验证结果表明, R自适应卡尔曼滤波器能够有效抑制加速度噪声, 提高姿态估算精度; 同时, 转轴补偿-分解四元数算法能够准确估算奇异值点的姿态信息, 并且计算时间仅为原“借角”补偿方法的50%左右, 有效提高了整体算法的实时性.     

基于数字信号处理器和LabView的焊接电源系统

介绍了基于数字信号处理器(DSP)控制的气体保护焊接电源，以及在此数字化焊接电源的基础上，采用实验室虚拟仪器工程平台(LabView)技术建立的焊接电源系统研究平台．通过数字信号处理控制和自调节以及柔性化的控制程序实现合适的电源外特性、网压补偿、焊接电压及电流的反馈、送丝机构等，大大增强了焊接电源的稳定性和可靠性；在基于虚拟仪器LabView技术建立的焊接电源系统研究平台上，对焊接过程中焊接电流和焊接电压信号进行采集，并加入时刻标定信号表示焊接过程的不同阶段．焊接过程实时采集和显示各个信号波形，并对焊接电流和焊接电压统计分析运算，得到焊接过程主要参数的概率密度分布图．实验表明，该系统工作稳定，满足研究工作需要．     

被动加载系统中的多余力矩复合补偿方法

分析了被动式加载系统中多余力矩的特点 ,针对前馈补偿方法中存在的高阶微分补偿控制器物理上难以实现以及模型失配问题 ,提出了基于小脑模型关节控制器 (cerebellarmodelarticulationcontroller,CMAC)的复合补偿方法 .仿真和试验结果表明 ,采用基于CMAC的复合补偿方法对于多余力的抑制具有明显效果 .     

基于虚拟仪器的一种数据采集方法的研究

基于LabVIEW的虚拟仪器测试系统的工作原理,结合数据采集系统的硬件构成和控制软件编写的原则,在LabVIEW环境下,通过调用动态链接库实现数据采集.