改进遗传算法结合FLANN在加速度传感器动态建模中的应用

对遗传算法（CA）的交叉和变异操作进行改进，提出利用改进遗传算法（ICA）和函数连接型人工神经网络（FLANN）相结合实现加速度传感器的动态建模的新方法。该方法利用加速度传感器的动态标定数据，采用IGA和FLANN相结合搜索和优化动态模型参数。文中介绍动态建模原理以及算法，给出用IGA和FLANN相结合建立的加速度传感器动态数学模型。结果表明：上面提出的动态建模方法既保留了CA的全局搜索能力和FLANN结构简单的特点，又具有网络训练速度快、实时性好、建模精度高等优点，在动态测试领域具有重要应用价值。     

基于支持向量机的传感器非线性动态补偿方法

提出了应用支持向量机(LS-SVM)实现传感器非线性动态补偿方法.LS-SVM的训练过程遵循的是结构风险最小化原则,而不是通常神经网络的经验误差最小化,可获得更好的泛化性能,不易发生局部最优及过拟合现象,因此可弥补应用人工神经网络进行传感器非线性动态补偿的缺陷.通过实例验证了该方法的可行性,结果表明,即使当传感器动态模型存在严重非线性,且有测量噪声存在,该方法也仍然有效.     

改进PSO算法结合FLANN在传感器动态建模中的应用

将改进的粒子群优化（PSO）算法和函数联接型神经网络(FLANN)相结合,实现传感器的动态线性建模。利用传感器的动态标定实验数据,首先训练FLANN神经网络,网络训练结束后的权值作为粒子群中某个粒子的初始值,而后利用改进的PSO算法继续寻优,得到的全局最优值即为所求的传感器动态模型的系数。实验结果表明,该方法结合了PSO和FLANN两者的优点,建模精度高。     

误差白化与Kalman滤波的微硅加速度传感器动态补偿

通过模型参考的系统辨识方法建立微硅加速度传感器的动态补偿器。由于测量噪声和补偿器对传感器的频带扩展,使得补偿器的输入/输出信号存在严重的噪声干扰。在噪声干扰下,采用均方误差为代价函数的系统辨识方法,无法得到补偿器参数的无偏估计。补偿器参数的偏差和传感器频带的扩展将会使补偿器的输出信号出现严重失真和高频噪声干扰。为解决噪声对硅加速度传感器的动态补偿的影响,研究了一种新的动态补偿方法,该方法采用误差白化为代价函数的系统辨识方法得到补偿器的参数,可消除补偿器的参数在估计中的测量噪声影响,并通过卡尔曼实时滤波减小因传感器频带扩展所产生的高频噪声干扰。     

具有主动加速度补偿的压电压力传感器动态特性

建立了有加速度补偿的压电压力传感器的力学、数学模型,进而利用该模型分析了有关传感器的频率响应和阶跃响应。讨论了有补偿传感器和无补偿传感器的无阻尼故有频率以及它们之间的关系。最后,对通过固有频率匹配的方法降低有加速度补偿的传感器在阶跃响应中的过冲值问题进行了探讨。     

基于神经网络的加速度计非线性估计和线性化

本文采用函数链神经网络（ＦＬＡＮＮ）估计加速度计的非线性并使加速度计输出线性化，以便加速度计的输出直接反映感受到的加速度。文中还探讨了人工智能理论和传感器结合的可能性，为研制智能型加速度计提供了一个新的途径。     

基于BP神经网络的传感器非线性补偿

由于传感器本身的非线性特性以及传感器在测量过程中外界环境因素的影响,使得传感器的输入输出特性呈现出非线性.讨论了BP神经网络模型在传感器非线性补偿中的应用.给出了相应的补偿方法,即采用两个相同的传感器对同一被测量进行测量,其测量结果作为神经网络模型的输入,经过补偿后的传感器具有线性的输入输出关系.采用递推预报误差算法训练神经网络,具有收敛速度快、收敛精度高的特点.试验结果表明,应用神经网络对传感器的非线性进行动态补偿是一种行之有效的方法.     

基于NSGA-Ⅱ&BP的应变片式压力传感器温度补偿研究

应变片式压力传感器容易受到温度的影响,需要对该传感器进行温度补偿,针对该问题提出一种带精英策略的快速非排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与BP神经网络相结合的软件补偿模型。该模型将BP神经网络中2个输出值与期望值误差作为NSGA-Ⅱ同时寻求最小的2个目标,对BP神经网络初始权值和阈值进行优化,克服单一BP神经易陷入局部极小值的缺陷。通过该算法模型对不同温度下压力传感器的输出值进行数据融合,研究结果表明,补偿后的传感器零位温度系数(α_0)和灵敏度温度系数(α_s)均提高两个数量级,从而证明NSGA-ⅡBP算法的温度补偿模型可以有效提高该传感器的温度稳定性。     

基于FLANN的动态称重法

根据“逆模型”的思想 ,利用神经元网络良好的逼近能力 ,基于函数联接型神经网络 ( FLANN)的传感器动态补偿方法和最小二乘法 ,提出了一种车辆动态称重解决新方法     

传感器非线性标定及其应用

针对传感器输入输出存在的非线性特性,本文利用BP神经网络、粒子群算法优化的BP神经网络和遗传算法优化的BP神经网络三种方法来对传感器进行非线性标定,并通过电容式加速度传感器测量角度实验获取非线性实测数据。结合实验,对三种非线性标定方法的标定结果进行对比。实验结果表明,BP神经网络方法运算用时最少,但是标定效果较差,粒子群算法优化的BP神经网络标定效果有所改善,其运算时长较长,遗传算法优化的BP神经网络标定效果最好,但是运算用时较长。     

微型航姿系统中三轴MEMS加速度计组合误差建模方法

根据微机械(MEMS)加速度计的测鲢原理对其误差源进行了分析,并研究了微型航姿系统中加速度计的非正交零偏以及温度特性.基于加速度计输出电压随温度变化的规律,利用分温度段对加速度计进行六位置标定的方法建立加速度计的误差模型,并应用于微型航姿系统,实现加速度计的实时补偿.多次实验结果表明,加速度计的误差模型校正了加速度计的...     

离心机误差对陀螺加速度计K2和K3项标定精度的影响

为了准确标定陀螺加速度计的二阶非线性误差系数K2与三阶非线性误差系数K3,首先在带反转平台的离心机上建立坐标系,进而在考虑离心机误差源的基础上,推导出了陀螺加速度计上的精确比力输入和角速度输入,再根据陀螺加速度计的误差模型,给出了离心机各个误差源对K2、K3项标定误差的贡献．仿真试验给出了各误差项对于K2、K3项标定的具体影响大小,可通过误差补偿提高陀螺加速度计K2、K3项的标定精度,并且给出了不同精度加速度计在进行标定时要重点考虑的离心机误差项：同时仿真表明。采用带反转平台的离心机对陀螺加速度计进行标定时可以不进行加速度计调心：另外,主轴速率与反转平台回转轴角速度矢量大小不完全相等,方向不完全相反对标定结果几乎无影响．     

Lagrange's formalism for modeling of a triaxial microaccelerometer with piezoelectric thin-film sensing

Lagrange's equation has been used to construct a dynamic model of a triaxial microaccelerometer with piezoelectric thin-film sensing. A practical and representative structure is used throughout instead of the more usual spring-mass type simplified model. The elastic properties of both the silicon substrate and the PZT thin film are included by use of the laminated plate theory. The three out-of-plane bending motions of the accelerometer, symmetric, antisymmetric, and torsional, are analyzed. The accuracy of the dynamic model is confirmed by finite element analysis. The dependence of structural parameters on the characteristics of the accelerometer for two-end supported structures is discussed. The results show that the model gives close insight into the structural design of the triaxial microaccelerometer and will be a useful tool for the design, analysis, optimization, and characterization of a range of microaccelerometer devices, especially with regard to parameter optimization, and a tradeoff between sensitivity and resonant frequency.     

激光干涉法一次冲击加速度计动态特性校准

介绍利用激光光栅干涉技术进行冲击加速度动态特性校准的一种方法。将冲击加速度直接绝对溯源于基本量和单位(时间和长度);说明差动式光栅激光干涉冲击校准装置的原理,介绍了使用调频信号的数字化解调方法和模式识别方法实现数据处理的基本过程;最终给出了被校准的加速度计的频率特性曲线和传递函数实验结果;使用本文方法可以进行加速度计动态特性的校准测试。     

ANSYS在液浮摆式加速度计复合环境动态特性分析中的应用

采用有限单元法对液浮摆式加速度计在过载-振动复合环境中的动力学特性进行研究,应用ANSYS软件对浮子摆组件进行模态和谐态分析计算,得到了复合载荷下检测质量的动态偏移数据,从而为建立加速度计的动态误差模型提供依据。     

A biomimetic accelerometer inspired by the cricket's clavate hair

Crickets use so-called clavate hairs to sense (gravitational) acceleration to obtain information on their orientation. Inspired by this clavate hair system, a one-axis biomimetic accelerometer has been developed and fabricated using surface micromachining and SU-8 lithography. An analytical model is presented for the design of the accelerometer, and guidelines are derived to reduce responsivity due to flow-induced contributions to the accelerometer''s output. Measurements show that this microelectromechanical systems (MEMS) hair-based accelerometer has a resonance frequency of 320 Hz, a detection threshold of 0.10 ms⁻² and a dynamic range of more than 35 dB. The accelerometer exhibits a clear directional response to external accelerations and a low responsivity to airflow. Further, the accelerometer''s physical limits with respect to noise levels are addressed and the possibility for short-term adaptation of the sensor to the environment is discussed.     

用于运动姿势捕捉的可穿戴MEMS微型化加速度计研制

在人体上穿戴加速度计能够实现对人体运动姿势捕捉,进而在体育教学和运动训练中有利于提升教学和训练效果,而加速度计的固有频率和测量灵敏度存在相互制约的关系.为此,研制一种孔缝复合八梁结构的MEMS加速度计.该加速度计质量块由四根宽大的支撑梁和四根短小的敏感梁共同支撑,在敏感梁上引入应力集中孔.采用离子注入、背腔干法刻蚀、I...     

（100）面硅片各向异性腐蚀中的凸角补偿方式

为了避免微加速度计在加工过程中,由于湿法腐蚀的各向异性而造成的凸角处产生削角现象,必须根据各个晶向的腐蚀快慢特性和腐蚀深度的要求,在腐蚀开始前设计好补偿的掩膜图形,使之在特定的腐蚀时间后显现出理想的凸角形状．以一种梁一质量块结构的加速度计为模型,为了在加工过程中,得到完整的质量块结构,使结构具有更好的对称性,对各种凸角补偿方式进行了研究、利用（100）面硅片各向腐蚀速率的快慢特性和一定的几何知识,计算出各种凸角补偿方式最佳的补偿几何尺寸模型．这样,在设计加速度计制造工艺时,就可以直接利用这些尺寸模型,得到最佳的结构.     

Cam Profile Grinding CNC System Based on Open Architecture

This paper studies some key technologies of CNC system for cam grinding. The mathematical motion model for cam grinding is established according to the harmony of re-ciprocating motion of the grinding wheel and the rotating motion of the workpiece. The method of using the linear servomotor to accomplish the grinding wheel tracking is devel-oped and the dynamic model of the system is analyzed. Then the cross-coupled biaxial error compensation model is proposed. Finally,the hardware and software of the control system are designed based on open architecture. Some algorithms, such as spline fitting and inter-polation for cam contour, velocity control and feed control,are presented to improve grinding precision.