最小二乘法拟合压力传感器二次曲线及精度分析

提出了用最小二乘法拟合压力传感器输入输出关系二次曲线的方法.文中对这两种方法作了比较,并用实例说明二次多项式拟合结果可大大提高测量的精度;其次,采用矩阵运算及MATLAB编程可提高计算效率.     

等间距直线拟合的分段平均法

一、前言在仪表和传感器的数据处理中,经常要进行直线拟合。直线拟合的方法很多,如端点法、平均斜率法、平均选点法、最小二乘法等。其中最小二乘法应用最为广泛。最小二乘法的缺点是计算量大。但对于等间距试验点的情况,计算可以简化。当用最小二乘法拟合直线时,斜率的计算公式为:     

无线传感器网络定位求精方法

为了提高传感器节点定位精度,将多种节点坐标计算方案(如极大似然估计、基于泰勒展开的最小二乘法和加权最小二乘法等)应用于定位求精中,并分析和比较了它们的性能.为了解决实际定位过程中锚节点存在的自身位置偏差,设计了相应的坐标求精方法,如总体最小二乘法和约束总体最小二乘法,在此基础上针对无线传感器网络定位误差的特点推广了定位误差的估计下限(参数无偏估计的Cramer-Rao下限).仿真实验结果给出了不同求精方案各自的求精性能和适用场合.在锚节点无位置误差的情况下,在泰勒展开基础上形成的加权最小二乘法更有利于精度提高;在锚节点有位置误差的情况下,约束总体最小二乘法对提高定位精度更有效.     

基于激光扫描法检测电缆高温压力项目的标准化研究

针对我国目前电缆高温压力试验主要依靠人工进行测量,效率低下、测量精度不高、标准化程度较低的问题,本文设计一套自动测试装置及软件。设计的测试系统通过软件对运动控制板卡发送指令,从而驱动电机实现对装有电缆夹具的二维移动平台的移动控制,同时激光传感器采集数据,利用软件对采集的数据采用滑动滤波算法去噪,为满足压痕深度准确度的需要,本文设计了差分算法,通过对滤波后的数据组成的数据相邻数据做差分计算,通过差分正负判断压痕是否存在及所在位置;设计了最小二乘法曲线拟合,对非压痕数据进行最小二乘拟合得到直线,计算压痕最低点到最小二乘拟合直线的距离获得压痕深度。     

基本解方法解水下刚性目标三维Helmholtz外散射问题

运用基本解方法求解水下刚性目标三维Helmholtz外散射问题。研究了源点位置分布和数目对基本解方法计算结果的影响,比较了最小二乘配点法和等额配点法的计算精度。结果表明,当源点构成的形状与目标边界的形状差异大时,计算精度差,增加源点的数量可提高计算精度,运用较少的源点也可获得令人满意的精度,从而提高计算效率,但源点不宜距离目标边界过远;最小二乘配点法的计算精度较等额配点法高些。     

基于最小二乘法的GPS多天线测姿及精度分析

阐述GPS测姿基本原理和采用多天线测姿方法,针对影响GPS测姿精度因素进行分析,提出应用最小二乘法进行载体姿态参数计算和动态模糊度解算的方法.比对试验和精度分析表明,使用最小二乘法进行载体姿态确定是最优的,使用最小二乘搜索法进行动态模糊度解算是非常有效的.     

激光内径测量系统参数校正及算法优化

基于激光位移扫描的大尺寸内径测量系统中,测量数据存在多个系统误差参数并易受到粗大误差的影响.在分析该系统工作原理的基础上,分析了测量传感器安装倾斜误差和回转臂偏心误差,并提出了相应的校正补偿方案.针对动态测量、管壁划痕、斑迹等引入的粗大误差对测量数据的最小二乘圆拟合精度影响较大的问题,提出了一种剔除粗大误差的方法:根据最小平方中值法构建基准圆,剔除孤立点,再用最小二乘法拟合,实验结果表明该算法的精度优于直接最小二乘法5倍.     

最小二乘法在电力设计中的应用

在满足电力设计要求的前提下,计算常用参数,提高计算精度和计算效率。研究方法：采用最小二乘法。研究结果：用最小二乘法计算电力设计中常用参数,得出常用参数的函数表达式。研究结论：用最小二乘法进行设计参数的计算,适用范围广,计算精度高,而且易于计算机实现。     

径向基函数神经网络在多维力传感器标定中的应用

维间耦合是制约多维力传感器测量精度的主要因素,为了克服传统线性标定方法的局限性,利用径向基函数（RBF）神经网络强非线性逼近能力进行了多维腕力传感器的静态标定,并将其与最小二乘法和BP神经网络标定法作了比较。以研制的六维腕力传感器为对象进行了实验,结果表明,采用RBF神经网络对多维腕力传感器标定比用最小二乘线性标定有更高的标定精度,网络训练速度则大大快于BP神经网络。这种新方法具有一定的实用价值。     

气象专用压力传感器的静态修正技术探讨

该文探讨在气象上静态压力传感器的非线性修正的常用方法。利用传感器相关的修正方法,优化气象专用传感器的输出与输入之间的系数关系,有效提高传感器的测试数据的精度。通过对常见的PTB210型大气压力传感器进行可行实用的修正方法验证,为今后选取合适的修正方法来提高该站的大气压力测试工作奠定一定修正依据,总结出特定使用场合的一个最小二乘法和线性插值法的线性误差比较,发现线性插值法更好地改善气象上压力传感器的非线性。     

一种图像处理的全自动焦度计

为了提高全自动焦度计的测量精度和适应性,提出了一种测量图形和计算方法。该研究方法是首先利用脉冲恒流驱动的红外光将16点图像经光学系统投射到面阵CCD上,然后经高速CPU系统采集处理,变成二值化图像,最后用最小二乘法计算出镜片的屈光参数。实验用标准镜片、划伤镜片和镜片落灰尘进行了测试,同四点测量图像进行了比较,实验结果表明标准镜片误差小于国家计量规定屈光度检查最小误差±0.06 D,且都符合国家计量标准,划伤镜片和镜片落灰尘时测量精度明显提高,环境适应性也大大提高。     

十字梁结构六维腕力传感器标定研究

分析了十字梁结构六维腕力传感器标定存在的问题,试验表明直接采用传统的最小二乘标定方法存在无法正确解耦或解偶精度低的问题.为此提出了基于径向基函数神经网络的标定方法.试验结果表明:与最小二乘法标定结果相比,该方法可以将解耦精度提高一个数量级;与基于BP神经网络标定结果相比,该方法有较快的收敛速度.     

两种减少无单元法计算中数值误差的方法

基于无单元法的发展历史和基本理论,讨论了在无单元法计算中起重要作用的A矩阵的几种取值情况,及其对滑动最小二乘法模拟精度的影响,并修正了滑动最小二乘法计算过程中容易产生数值误差的地方。确定了影响A矩阵的几种极端的布点形式,说明了形函数的值与计算点坐标无关的而只与插值点与计算点的相对坐标相关的性质,并给出了数学理论上或数值上的证明。这对无单元法模拟函数滑动最小二乘法的模拟精度有重要的理论价值和实践意义。     

压力传感器最小二乘直线不确定度评定及应用

主要介绍压力传感器最小二乘直线不确定度的评定方法,并结合试验数据,对测量结果不确定度和最小二乘直线不确定度进行了比较及说明。     

圆度误差的最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法评定精度之比较

目的在于寻找符合最小条件的圆度误差评定方法。首先详细介绍圆度误差评定的最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法的算法模型与实现方法;然后,在三坐标测量机上对被测圆进行采样点坐标数据提取,分别用最小二乘法、最小包容区域法和最优函数法对给定圆进行误差评定。结果表明,最小包容区域法评定精度最高,最优函数法评定精度次之,最小二乘法评定精度较低。     

驻波管声学测量中最小二乘法误差分析及应用

对驻波管最小二乘法(LSM)进行了讨论和误差分析,并与双传感器传递函数法(TTP)进行了比较.结论表明,最小二乘法具有较高的精度,与双传感器传递函数法所得结果吻合甚好,并很好地解决了双传声器传递函数法存在的缺陷,可用于实际测量.     

传感器标定的非线性校正研究

针对传感器输入输出存在的非线性误差;本文利用曲线拟合法中的最小二乘拟合、多项式曲线拟合及神经网络拟合三种方法来对某压力传感器标定实验所得的数据进行非线性校正,并对拟合后的数据进行非线性分析;结果表明,通过以上三种曲线拟合方法都可以对传感器标定的数据进行校正,但神经网络拟合后的线性度相对最小二乘和多项式拟合后的线性度要小,非线性校正效果显著.此类方法简捷,实用,可对所有非线性系统进行校正,具有较高的应用价值.     

土壤湿度传感器非线性误差补偿方法

PHSL-S土壤湿度传感器具有高度非线性,严重影响土壤水分含量的测量准确性。本文介绍了一种基于最小二乘法和多项式拟合的土壤湿度传感器非线性误差补偿方法。首先介绍了非线性误差补偿原理,构建了基于多项式拟合的土壤湿度传感器非线性误差补偿器(即传感器逆模型),通过综合评价拟合函数性能参数,确定补偿器的阶数;利用最小二乘法,求解出了传感器补偿器的参数。利用PHSL-S传感器土壤湿度检测系统进行实验,结果表明,这种基于最小二乘法和多项式拟合的土壤湿度传感器非线性误差小于5%,证实了该方法的有效性。     

光谱Neugebauer模型的抗差最小二乘优化

Yule-Nielsen修正光谱Neugebauer模型是一种用来预测彩色网目调印刷品颜色的重要光谱预测模型。为了提高Neugebauer模型预测精度,在分析光谱Neugebauer模型和抗差估计理论的基础上,提出了将抗差最小二乘法用于计算模型参数网点面积率和基色光谱反射率。常用的抗差估计方案有:Huber估计和IGG估计。实验表明,当存在粗差的情况下,与传统的最小二乘法相比,抗差最小二乘法的光谱Neugebauer模型的预测精度更高且更为稳定。     

全自动远程虹吸式雨量计的研制

针对在野外环境中如何实时、准确地获取降雨资料的问题,在综合考虑各类雨量计的原理、使用方法以及优缺点后,设计了一种基于应变式压力传感器的新型虹吸式雨量计.它具有传统虹吸式雨量计低功耗、测量不受降雨强度大小的限制的优势,并通过压力传感器保证了测量精度,而且对虹吸过程中的降雨采用最小二乘法的算法进行补偿.最后,经过算法优化后的数据通过数据采集器上的GSM模块实现数据的远距离传输,从而大大提高了它的应用范围.