三维磁敏传感器的设计及误差分析

采用三维磁敏传感器有助于降低磁场测量系统的复杂性和提高磁场测量速度.介绍了基于霍尔元件的三维磁敏传感器的设计方法,分析了霍尔元件的粘贴角度偏差、传感器的体积对测量精度的影响,并对传感器的总体误差进行了估算,其分析结果对三维集成磁敏传感器的设计具有指导意义.     

磁传感器的非线性误差修正技术

介绍了最小二乘法多项式曲线拟合的原理和方法,以及该方法在磁传感器误差修正中的应用。对磁传感器的测量数据进行处理,利用计算机的高级语言计算拟合函数的系数,设定拟合准确度,得到函数的系数,将系数转换成十六进制数,保存到仪器的微计算机中,利用汇编语言编制误差修正程序,对测量误差进行自动修正。     

磁航向传感器使用中的误差补偿

通过对磁航向测量误差形成原因的分析,提出了一套快速有效的补偿办法,在工程应用中得到了满意的效果。     

基于RSSI测距误差修正的方法

基于RSSI的测距是一种低成本的距离测量技术。在分析影响RSSI测距误差的因素后,根据实际情况设计一种用于修正RSSI测距误差的方法,以减少由各种综合性因素引起的测距误差给节点定位带来的不良影响。理论分析和仿真结果表明,该修正方法可以有效地降低节点的定位误差。     

一种基于加权处理和误差修正的DV-Hop定位算法研究

针对传统的DV-Hop算法在定位过程中出现的容易引起误差的问题,提出了一种综合考虑所有信标节点的平均跳距并引入权值修正,将信标节点当作未知节点计算误差进而优化精度的距离估计算法,使网络平均跳距和节点位置估计值更加准确。通过相关仿真实验表明:改进算法优化了原算法的定位精度和定位稳定性,达到了预期目标。     

路灯节能调控系统矢量传感器误差修正方法

针对路灯节能调控系统中传感器的固有误差和系统误差,使其测量值易受非线性干扰而引起矢量误差问题,提出一种路灯节能控制系统矢量传感器误差修正方法.利用BP神经网络的非线性映射能力,建立补偿逆模型,为传感器提供理想的线性特性,同时根据网络层次间取值结果,引入梯度下降法,依据结果调整权值和阈值取值,令其无限接近非线性函数,考虑...     

修正建筑物内三维定位误差的运动感知方法研究*

针对行人室内惯性定位存在航向发散和累积误差的问题,提出采用运动感知的方法实时识别行人的运动状态,利用行人状态约束(直线运动)和特殊运动状态(上下楼梯、乘坐电梯、90度或180度转弯)的特殊点匹配的方法来抑制航向的发散,消除累积误差。提取加速度计的时域特征,利用神经网络对行人运动状态进行识别,不同的运动形式(走、跑、上下楼梯)采取不同的步长模型,从而提高位置推算精度。为验证算法有效性,在4楼和6楼之间进行多次行走实验,实验结果表明,通过运动感知可以明显抑制航向的发散,消除累积误差,三维空间内的定位误差约为总行程的1.6%。     

融合RSSI跳数量化与误差修正的 DV-Hop改进算法

为了提高DV-Hop算法在非均匀网络中的定位精度,提出一种基于RSSI跳数量化与误差修正的DV-Hop改进算法。改进算法首先利用节点间RSSI值与基准RSSI值的比值量化节点间跳数,使整数跳数转化为连续跳数,并在量化跳数的基础上对锚节点平均跳距进行重估,然后对各锚节点平均跳距进行加权处理以修正未知节点平均跳距。最后利用未知节点与最近锚节点的距离关系对未知节点坐标的估计误差进行修正,以进一步降低节点的定位误差。实验结果表明,相较于DV-Hop算法及相关文献,改进算法在相同的网络环境下能够有效降低累积误差对距离估算的影响,提升未知节点定位的精度,在不增加硬件开销的情况下,改进算法的相对定位误差比DV-Hop算法平均下降了20.7%。     

柔性三坐标测量臂几何误差修正

柔性三坐标测量臂用于大尺寸工件的高精度检测及逆向工程,是现代制造业产品精度检测的重要设备。如何做好和完善测量臂误差的分析、检测和补偿,成为提高测量臂测量精度的重要问题。提出了用高精度正交三坐标测量机校准柔性三坐标测量臂关节误差的新方法。通过分析测量臂某一关节的所有几何误差,建立其数学模型;利用正交三坐标测量机和测量臂分别对30个标准球(均匀分布在一个圆上)进行点位测量,测出球心的标称值和实测值,建立了该关节几何误差补偿模型;对工件进行点位测量并进行误差补偿。实验结果表明,通过该误差补偿方法,其最大测量误差从0.04 mm降到了0.003mm,提高了柔性三坐标测量臂的测量精度,同时验证了该误差补偿方法的正确性和有效性。     

磁罗盘误差分析与校准

根据磁罗盘的工作原理,在详细分析了磁干扰和仪表误差等影响磁罗盘精度各因素的基础上,首先建立了一个用矩阵方程描述的磁罗盘方位指向输出的精确测量模型;接着证明了目前广泛使用的几种罗盘指向解算模型仅是上述精确测量模型在不同特定条件下的简化或泛化;随后基于不同姿态下的椭圆拟合算法对上述精确测量模型各个参数进行辨识,提出了全面校准磁罗盘方位指向的方法和步骤;最后用实例检验并比较了采用椭圆拟合模型和精确测量模型对罗盘方位解算的效果,验证了该精确测量模型的广泛适用性。     

提升容器横向偏移惯性测量法的误差分析与校正

针对超深矿井提升装备需要增加提升容器横向偏移测量的问题,根据其小量程、高精度、抗干扰的测量要求,提出一种基于MEMS传感器的惯性测量方法.采用惯性测距原理进行横向偏移测量,分析了倾斜角、随机误差和速度残值三种主要误差源,提出了对应的动态均值、阈值设置和速度残值校正与补偿三种校正方法,结合提升容器的运行特点消除累积误差,并在液压移动平台上进行实验.结果表明:误差校正方法可有效抑制误差,横移测量精度在5 mm以内,惯性测量方法是一种超深矿井提升容器横向偏移测量的有效方法.     

串联机器人轨迹跟踪控制模糊自适应PID算法的误差修正

提出了一种基于改进PID控制算法的串联机器人轨迹跟踪控制策略,首先采用减聚类的方法和改进的Logistic映射对RBF神经网络进行聚类中心的优化,然后将改进RBF神经网络中的自适应学习机制和自调整能力应用于传统PID控制算法中,对PID控制算法进行最优PID控制参数的选取。仿真实验表明,提出的串联机器人轨迹跟踪控制策略相比较传统PID控制算法,其误差更小,精度更高。     

同一环境下多点温湿度测量误差的分析

温湿度是环境试验中的两个重要物理量，其检测准确性严重影响系统的测量结构。针对系统开发中出现的实际现象，深入分析了测量误差的来源，并提出了硬软件解决措施。该技术具有很高的使用和推广价值。     

基于SVR的三轴磁通门传感器误差修正研究

提出了一种基于支持向量回归机(SVR)的三轴磁通门传感器误差修正方法。分析和理论计算了三轴磁通门传感器中由于三轴非正交、灵敏度不一致与零点漂移所引起的测量误差;设计了相应矩阵形式的数学模型对该误差进行修正。构造新的目标函数,使修正模型的参数矩阵转换为等价的线性形式,从而建立起中间模型。再由SVR算法辨识出中间模型系数,并通过中间模型系数与参数矩阵之间的关系,实现对误差修正模型的辨识。用实际地磁场测量数据进行测试,结果表明:三轴磁通门传感器在不同姿态下的测量误差由800 nT修正到60 nT以下。该研究为提高三轴磁通门传感器性能提供了一种可行方法。     

消化道定点施药系统的磁定位数据采集程序设计

设计了一种消化道定点施药系统的磁定位数据采集程序,利用Visual C++.Net开发工具开发了基于USB接口的数据采集程序,采用多线程、双缓冲存储技术和面向对象的程序设计方法,实现了施药系统的磁定位数据实时采集和对采集数据的处理与存储等功能,利用内存设备环境和多视图编程方式实现多样化的人机交互界面。实验结果表明:该数据采集程序可以实现多通道数据采集,单通道采样时间小于10μs,能够实时、稳定、正确地获取磁定位数据。     

地磁传感器在弹载测试系统中的应用

介绍了地磁传感器的工作原理、结构及其在弹载测试系统中的应用,针对弹载测试的特殊性,设计了一种基于薄膜线圈式地磁传感器的弹载测试系统,该系统具有误差不随时间积累、可靠性高、响应速度快等优点,简述了弹载测试系统的工作原理、系统硬件结构及薄膜线圈式地磁传感器的信号调理电路,经过实弹测试验证,该地磁式弹载测试系统能准确测量弹丸的加速度和转速的实际飞行参数。     

高速风洞微型测量系统研制及应用

研制了一种高速风洞微型测量系统,由电气接口模块、增益控制模块、低通滤波模块、扫描采集模块、主控模块、LAN总线接口模块组成,实现了电压信号放大、低通滤波、模数转换、数据处理与分析等功能,静态校准结果表明关键性能指标与风洞常规测量系统相当,满足风洞试验信号采集需求。将该系统成功应用于2.4米跨声速风洞标模测力试验,开展了对比试验以及测量精度试验,并与常规测量系统试验结果进行了对比,试验结果表明微型测量系统精度和稳定性满足试验要求,能够适应高速风洞应用环境。     

磁航向传感器在无人机飞行控制系统中的应用

磁航向传感器V2XG利用"磁感法"测量地磁航向,有成本低、易集成等特点。将V2XG应用于无人飞机的航向控制回路,设计了传感器的接口电路,给出了零位误差和灵敏度误差的消除方法。实测结果表明,航向测量准确度达到±2°,采样频率达到5Hz,设计方案有较高性价比,满足了无人机飞行控制对航向测量的要求。     

一种采煤机组合定位系统及实验研究

综采工作面采煤机定位定姿技术,是液压支架跟机自动化和采煤机记忆截割的基础。采用捷联惯导监测采煤机姿态、速度及位置等运动参量,结合无线锚节点与移动节点间几何位置与局域信号对偶映射,建立了捷联惯导与无线传感器网络耦合模型,采用C＃＋MATLAB＋SQL交互式软件构建了采煤机组合定位系统,在采煤机、液压支架和刮板输送机“三机”平台上进行采煤机定位定姿性能研究。实验结果表明：捷联惯导能够有效地对采煤机姿态角度进行监测,但是长航时下采煤机位置存在累计误差,通过无线传感器网络位置对捷联惯导的位置进行周期性校正,组合定位系统下采煤机X和Y轴平均定位误差为0.118 m和0.268 m,能够得到采煤机实时可靠的位置和姿态。