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微型位移传感器固有非线性神经网络校正研究
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作者 华洪良 丁心一 +2 位作者 张静 吴小锋 廖振强 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第1期175-181,共7页
微型碳膜位移传感器具有结构紧凑、可靠、低成本等诸多优点,在农业机械、机器人末端执行器、医疗手术器械等领域具有广阔的应用前景。由于碳膜厚度制造误差,导致微型碳膜位移传感器存在固有非线性,影响其测量精度。针对微型位移传感器... 微型碳膜位移传感器具有结构紧凑、可靠、低成本等诸多优点,在农业机械、机器人末端执行器、医疗手术器械等领域具有广阔的应用前景。由于碳膜厚度制造误差,导致微型碳膜位移传感器存在固有非线性,影响其测量精度。针对微型位移传感器固有非线性校正问题,采用神经网络方法,构建非线性校正模型,对传感器固有非线性进行校正。通过仿真与实验相结合的方法,从校正精度、实时解算速度2个维度,将神经网络非线性校正模型和现有PCM、BCM模型进行对比研究。研究结果表明,增加模型阶数,可以有效提高校正精度。对于BCM和神经网络非线性校正模型而言,三阶模型即可实现精度收敛。经过三阶PCM、BCM和神经网络非线性模型校正,传感器测量误差可分别降低46.1%、89.0%和89.6%。因此,神经网络非线性校正模型具有更高的校正精度。此时,PCM、BCM和神经网络非线性校正模型实时解算时间分别为0.48、0.49、0.85 ms,能够基本满足5 ms级高性能控制器应用需求。 展开更多
关键词 位移传感器 非线性校正模型 神经网络方法 测量精度 实时解算
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直线式时栅位移传感器原理与结构 被引量：7
2
作者 彭东林 陈锡侯 +2 位作者 张天恒 陈自然 郑方燕 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2012年第6期73-75,78,共4页
在已研制成功的圆时栅的基础上,开展了比圆分度应用范围更广的直线式时栅传感器的研究。直线式时栅基于直线电机原理建立物理模型与数学模型,作为直线式时栅的理论基础和技术依据。提出了直线式时栅的机械结构型式,同时研究了增量式时... 在已研制成功的圆时栅的基础上,开展了比圆分度应用范围更广的直线式时栅传感器的研究。直线式时栅基于直线电机原理建立物理模型与数学模型,作为直线式时栅的理论基础和技术依据。提出了直线式时栅的机械结构型式,同时研究了增量式时栅的信号处理电路及软件系统。研究结果表明,该模块测量精度高于现有直线式传感器的中高档水平,具有较好的工艺性且成本低于现有中低档直线式传感器。 展开更多
关键词 时栅 时间序列 位移传感器 测量精度 建模
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时栅传感器动态测量误差补偿 被引量：7
3
作者 孙世政 彭东林 +1 位作者 郑方燕 武亮 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1114-1121,共8页
针对动态测量误差特点,提出了对系统误差和随机误差分别进行建模和组合补偿的思想来提高时栅传感器的动态测量精度。对具有周期性变化特征的系统误差采用傅里叶级数逼近的方法进行建模,运用最小二乘求解超定方程组的方法计算出系统误差... 针对动态测量误差特点,提出了对系统误差和随机误差分别进行建模和组合补偿的思想来提高时栅传感器的动态测量精度。对具有周期性变化特征的系统误差采用傅里叶级数逼近的方法进行建模,运用最小二乘求解超定方程组的方法计算出系统误差的补偿参数。对于系统误差补偿后残留的随机误差采用灰色预测GM(1,1)模型进行预测,通过模型残差检验和修正提高预测的准确度。实验结果表明,利用傅里叶级数逼近模型有效地补偿了系统误差,误差由±35″降至±7.8″,通过最小二乘参数寻优得到的补偿参数与传感器实际的误差成分相吻合;灰色预测模型则很好地预测补偿了残留的随机误差,误差由±7.8″降至±3″。得到的结果表明,利用这种对误差分别建模和补偿的方法大幅度地降低了动态测量误差,有效地提高了传感器的测量精度。 展开更多
关键词 时栅传感器 位移测量 动态测量误差 系统误差 随机误差 傅里叶级数逼近 GM(1 1)模型
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