加速度传感器动态校准系统不确定度评估方法的研究

针对加速度传感器动态校准获取其工作频带的过程中,因校准系统存在测试不确定度导致传感器校准不准确的问题,设计了某型号加速度传感器的动态校准试验,以试验数据为依据提出了系统不确定度评估方法。通过对冲击试验台为冲击激励源构成的动态校准系统测试过程中几个主要误差源的分析,结合文中提出的系统不确定度评估方法计算出校准系统的测试标准不确定为1.77%,扩展不确定度为3.54%。对比测量仪器特性评定相关指标可知该校准系统符合工程校准需要,而该评估方法的提出对校准系统的不确定度评估有一定的现实指导意义。     

一种基于不确定分析的多传感器信息动态融合方法

提出了一种基于不确定分析的多传感器动态分布融合方法.首先引入贴近度的概念对传感器进行动态聚类,接着基于兼容测度实现了组内传感器信息的最优Bayesian估计融合;最后给出了一种基于一致测度的多传感器信息动态融合的方法.通过实验对比分析,证实了此方法具有较好的实效性和鲁棒性.     

轧制力传感器标定不确定度的计算方法

轧制力传感器需要在力标准机上标定后再投入使用,标定结果的准确程度称为不确定度。不确定度受多种因素的影响,根据能否运用统计学方法,将不确定度分为A类和B类进行估算。不确定度源自测不准原理,是基于误差之上的提炼和延伸,不确定度的使用将不能被明确评估的误差提炼成一个可以定量计算的对象,并与测量结果结合在一起来表示最终结果,这使得对被测对象结果的精度表示给出了一个确定的评定标准。文中依据国家技术规范,通过实例演示计算了轧制力传感器在叠加式力标准机上的标定不确定度。     

基于模糊隶属度函数的传感器失效管理方法

传感器失效管理是传感器管理系统中的一个重要部分,也是当前研究的热点。针对基于模糊逻辑的传感器失效管理方法,该文通过计算机仿真,分析了不同形式的隶属度函数对传感器失效管理的影响。仿真结果表明,基于模糊逻辑的方法能满足传感器失效管理的要求,并且可以减少数据的波动和误差。 真     

传感器失效不确定时滞系统指数稳定可靠控制

针对一类含有时变时滞的不确定参数线性系统,研究了在传感器发生故障情况下系统指数稳定鲁棒可靠控制器设计问题。系统中的参数不确定性满足广义匹配条件,时变时滞及其变化率有界,并假设故障传感器元件的输出为零。经过适当的状态变换,将原系统的指数稳定鲁棒可靠控制问题转化为另一个等价系统的鲁棒可靠控制问题。根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在指数稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式。为了便于数值求解,将该矩阵不等式转化为线性矩阵不等式（LMI）,并给出了可靠控制器的设计方法和步骤。利用该文方法设计的指数稳定鲁棒可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及传感器失效都具有指定衰减度的渐近稳定性。数值算例说明了所提出设计方法的有效性。     

多机器人不确定协作任务的动态优化方法

针对一类可变目标的多机器人协作运动问题，提出动态优化的方案．在每一优化时刻 根据当前目标状态及其变化规律，确定每个机器人的运动，得到该时刻概率意义上的最优运 动．把系统整体路径规划的复杂问题分解为独立路径规划问题和分派问题分别求解，实现最 快协作运动．并且将这种优化方案动态实施，以适应目标的不确定性．提出的方法还可推广 到更一般的不确定协作任务中．     

FBG应变传感器标定过程中的不确定度研究

为实现光纤Bragg光栅(FBG)应变传感器静态的性能测试和试验分析,设计了一种量程为700×10-6的FBG应变传感器标定装置对其进行校准实验.通过运用最小二乘法对解调仪中的中心波长和计算得出的应变量进行拟合,得到FBG应变传感器的静态标定系数,并分析标定装置的不确定度大小.结果表明:该FBG应变传感器标定装置合成不确定度是2.55×10-6,标定得出的FBG应变传感器的灵敏度1.37 ×10-3nm/10-6,线性度为99.72％,满足FBG应变传感器的标定要求,该传感器能够运用于工程实际中.     

基于贝叶斯理论的ATS测量不确定度评定

从自动测试系统(ATS)的组成机理出发,提出一种ATS测量不确定度评定方法;其基本过程是首先基于测量信号路径,建立相应的测量链;其次,计算各个传递单元的不确定度,静态测量、动态测量分别选用贝叶斯信息融合法和贝叶斯预测法进行评定;最后,利用蒙特卡罗(MC)法计算各链的合成不确定度;通过某ATS中具体的测量链作为实例,重点分析了动态测量不确定度评定过程中遇到的不同情况及解决办法;实验表明,较其它常用评定方法,该法评定ATS静态测量得到的结果更接近理论值,不确定度变化小,评定动态测量得到结果更符合ATS动态特性且精确度高.     

圆柱度误差评定中规范不确定度计算方法的研究

针对目前误差评定结果往往只提供测量不确定度的情况,根据新一代产品几何规范(GPS)不确定度体系,研究了圆柱度误差评定时规范不确定度的计算方法。基于最小区域法提出了圆柱度误差评定的数学模型,用改进粒子群算法得到圆柱度误差值,并通过研究影响规范不确定度每一个元素的传播系数及相关系数推导出了规范不确定度的详细计算公式,且以此为基础开发了圆柱度误差评定的图形界面。经实例验证,该方法可以在新一代GPS体系下准确、直观、方便地评定圆柱度误差。     

基于SnO_2传感器对液化石油气的动态检测

采用SnO2 传感器对家用液化石油气进行动态检测。介绍了整套实验装置及具体的实验操作过程;对实验结果进行分析,表明动态检测方法可以明显地提高SnO2 传感器的选择性,检测下限为10-7 mol/L,检测上限为 5×10-6 mol/L,检测准确度为 0. 2×10-7 mol/L。     

一种基于改进遗传RBF神经网络的传感器动态特性补偿算法

为了改善传感器的动态特性,减小系统测量误差,分析了传感器动态性能补偿的基本原理,提出了一种基于改进型遗传算法(IAGA)和RBF神经网络相结合的补偿算法,给出了用IAGA-RBF补偿算法建立的数学模型,并应用到瓦斯传感器的补偿环节.实验证明,该补偿算法具有响应速度快、计算精度高和工作频带宽的特点,多项动态特性指标都得到了较大的改善,能够有效地用于传感器的动态特性补偿.     

基于遗传算法的传感器动态特性改善方法

在动态测试中一些传感器的动态特性不能满足测试需求。为了改善传感器的动态特性提出了一种改进自回归模型,采用梯度下降法和遗传算法对其参数进行优化,通过对传感器进行逆建模来实现对传感器动态特性的改善。对腕力传感器的动态特性进行了改善并分析了传感器改善前后的时域和频域特性。在matlab平台对6阶系统的动态特性进行了改善。实验结果表明对CY-YD-205压电传感器动态特性的改善效果要比最小二乘法好。     

基于时间序列数据的无线传感器网络的异常检测方法

伴随着无线传感器网络的发展和广泛应用,针对传感器网络在恶劣环境下传感器之间采样值差异大以及随着无线传感器网络故障节点增多导致事件检测不准确的问题,提出一种基于传感器网络时间序列数据的检测方法.利用传感器采集的K个正常数据的中位数建立枢轴量,构造置信区间,提出一种计算数据区间差异度的方法以判断发生异常的来源.实验结果表明,本文方法对传感器网络的异常数据检测率保持在98%以上,误报率保持在0.5%以下,具有一定的实用性.     

基于传感器动态检测和神经网络的气体识别

提出将气体传感器阵列动态检测与人工神经网络相结合的方法实现气体的识别。设计了用该方法进行气体检测识别的实验系统。该方法具有实验次数少、识别准确度高的优点。实验以4个金属氧化物半导体气体传感器组成的阵列为例,详细讨论了该方法的实验过程及识别结果。通过实验对甲烷、乙醇、丙酮3种气体及其混合气体进行识别,结果表明:该方法的正确识别率达到100%,具有很高的实用价值。     

一种支持传感器“即插即用”的动态适配器方法

传感网服务整合架构中的服务层和传感器层存在＂互操作鸿沟＂,即服务层和传感器层的适配工作代价非常大,现有的人工适配的方法严重影响观测的实时性,形成了传感器＂即插即用＂的巨大障碍。设计了一种传感器的信息模型USDI用于描述传感器的数据模型和协议模型,进而基于USDI提出了一种动态适配器方法,通过自动生成动态适配来实现与传感器的自动适配,进而实现传感器的＂即插即用＂。相关实验表明：该方法能够在不明显增加时间消耗的前提下,将适配的人工干预降低为零,进而能够实现传感器数据的自动解析,为传感器的＂即插即用＂提供了标准方法。     

基于改进RLS的传感器动态特性校正方法

在动态测试中为了消除传感器谐振频率处振动产生的误差,针对传感器高阶系统的补偿问题提出一种改进RLS算法优化补偿滤波器。采用梯度下降法产生滤波器参数初值,再用RLS算法对参数进行修正。在matlab平台上对算法进行了仿真验证,分析了补偿前后传感器系统的时域响应和频域响应。对实际压电传感器CY-YD-205进行了补偿,工程实验表明采用改进RLS算法设计的补偿滤波器可以大大改善传感器系统的动态特性。     

卡尔曼滤波器在传感器软故障诊断中的应用

传感器发生软故障的特征是变化缓慢、不易检测。为克服传感器检测这一缺点设计了一种软故障诊断算法。该算法是在多重故障假设基础上,使用卡尔曼滤波器产生残差,采用加权二乘方（Weighted Sum of Squared Residuals,WSSR）方法对滤波残差进行处理,从而方便快速地检测出传感器的软故障,并实现隔离和重构。仿真实验表明,算法能很好地实现传感器软故障的检测、隔离和重构,不会发生误报和漏报现象。     

新型电涡流传感器的动态响应分析

对用于磁悬浮列车系统的新型电涡流传感器,分析了动态响应特性;提出了新的动态响应测试方法,对分析结果进行了实验验证,发现检波电路的时间常数过大是影响上限截止频率的原因;实验表明:改变检波电路参数又会造成信噪比减小和负载不匹配,采用超前校正方法改善传感器的动态特性,响应带宽和滞后相角都有了很大改善,满足了悬浮控制系统的要求。