电涡流位移传感器精度的研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:yangzzhenhua
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电涡流位移传感器是根据动态变化的磁场中金属导体的涡流效应制作而成,该传感器的架构简明,制作成本低,对位移的敏感度较强,抗油污干扰能力高,不会损伤测量表面。因此电涡流位移传感器被广泛应用在航空航天,仿生环境等高精度要求的特殊领域。电涡流位移传感器实际应用场景较为复杂,诸多恶劣环境因素对其测量精度和稳定性提出了很高的要求。其中,周围温度在一定范围内的波动是影响电涡流位移传感器精度的主要因素,导致其附加误差较大,为了提高电涡流位移传感器勘测的准确度,缩小温度附加误差,本文必须对此进行温度补偿,其主要的研究内容如下:(1)阐述电涡流传感器的基本结构和原理,并对多元回归分析,最小二乘支持向量机(LSSVM)和粒子群优化的最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)等多种数据融合方法分别进行了初步讨论。(2)针对电涡流位移传感器工作状态受温度影响较大的问题,利用多传感器融合技术,对其进行温度补偿,其中以电涡流位移传感器为主,以温度传感器为辅助进行二维标定实验。根据标定的实验数据,求出未补偿前的零位温度系数为1.35x10-2/℃,未补偿前的灵敏度温度系数为1.35x10-2/℃,因为温度产生的附加误差为40.43%。(3)构建多元回归补偿,LSSVM和PSO-LSSVM的温度补偿模型,对电涡流位移传感器测量数据进行补偿,并且比较几个数据融合算法之间补偿效果的差别。(4)本文采用一个STM32单片机,设计出带有无线传输功能的实时位移测量系统,其中包括信号采集,放大电路,A/D信号转换,报警电路,nRF2401短距离无线通信传输以及LCD显示。软件部分包括核心的温度补偿算法和各个模块子程序。在整个单片机系统设计结束后,对软件和硬件进行不断地调试,使各个模块之间能够相互配合,正常工作。研究结果是,在零位温度系数上,二元回归算法提升到8.181x10-4/℃,LSSVM提升到6.958x10-4/℃,PSO-LSSVM提升到1.81x10-4/℃;在灵敏度温度系数上,二元回归算法提升到3.035x10-3/℃,LSSVM提升到3.696x10-3/℃,PSO-LSSVM提升到5.59x10-4/℃;而在温度附加误差这一参数上,二元回归算法提升到9.10%,LSSVM提升到11.09%,PSO-LSSVM提升到1.71%。经过比较,三者都对电涡流位移传感器的温度性能有一定改善,但粒子群优化的最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)算法对温度的补偿效果最好。
其他文献
随着移动机器人的广泛应用,其精确定位技术作为该领域的核心技术之一逐步成为了研究热点。依赖单一传感器的定位,无法满足复杂环境下精确定位的需要,因此多传感器信息融合的定位方法成为当今移动机器人位姿估计的主要方法,目前应用较多的是将视觉信息和惯导信息进行融合实现位姿精确估计。在视觉-惯导里程计研究中,图像几何信息通常采用特征点匹配得到,但在低纹理场景中提取的有效特征点较少,容易导致定位不准。在人造环境中
并联机器人/机构结构复杂,具有承载能力强、累积误差小、精度高等优点,得到广泛关注,其中以三自由度为代表的少自由并联机器人的研究成为近年来的研究热点。末端位姿是反映并
目的:抗胃壁细胞抗体(Parietal cell antibody,PCA)是自身抗体家族重要成员,是机体免疫系统功能异常,B淋巴细胞针对胃壁细胞表面的H+/K+-ATP酶发生免疫反应分泌的一种免疫球蛋
多智能体网络系统的一致性是复杂系统的主要动力学行为之一,也是复杂系统协调控制的根本问题。随着多智能体网络系统一致性问题在机器人协作、无人机编队控制、电力网络、传
目的探究取自SD大鼠中,新生幼鼠背部真皮组织体外培养的皮肤成纤维细胞(skin flbroblast,SF)经血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)诱导转化为皮肤肌成纤维细胞(skin myofibro
目的:本研究从中医学“阴阳互济”的理论出发,选用张景岳创立滋补肾阴的代表方剂左归丸和温补肾阳的代表方剂右归丸,通过研究左、右归丸对PMOP模型大鼠糖、脂代谢和能量代谢
机器学习的目的是基于训练数据进行模型学习,从而利用学习到的模型对未知样本进行预测。对于分类问题而言,传统的监督学习将现实世界中的一个样本对象视为一个“示例&标记”对,其中示例就是用来描述样本的特征,标记即该示例所对应的类别标签。传统单标记学习假设每个样本对应单一的...、明确的...类别标记,即训练样本集中的每个示例仅与一个类别标记相关联。但现实应用中的很多机器学习场景并不符合上述的两个假
背景腰硬联合麻醉(combined spinal-epidural anesthesia,CSEA)因其同时具有硬膜外麻醉和蛛网膜下腔麻醉的优势,广泛应用于剖宫产手术中,其并发症以低血压最为常见。低血压可
中文的全球化普及己经成为了一种必然趋势。掌握汉语词汇是学好汉语的关键因素之一。然而,市场上的词汇学习软件目前存在着许多缺点,例如学习内容与学习环境脱轨,这使得词汇含义抽象导致低效学习。为解决这一问题,提髙学习效率,本文采用基于深度学习的场景理解算法,从学习环境中自动生成汉语词汇学习列表,设计了一种新型汉语词汇学习软件。该算法首先检测并识别由摄像机捕获的场景图像中的对象,并生成包含候选汉字的词汇表,
混沌反控制又称为混沌化,是指通过某种方法在原本没有混沌行为的系统中创造人们需要的、全新的混沌。近年来,人们发现将混沌行为注入到机械臂中,可促进其在工业、农业与家用