誤差修正技術(shù)ppt課件(參考版)
2025-05-06 08:59本頁面
【正文】 – 當傳感器是高階系統(tǒng)時 ， 可用降階的方法處理 。 當傳感器可做階躍標定時 ， 無需知道其模型 ， 就可構(gòu)造出補償器模型 。 ? 無論等效系統(tǒng)構(gòu)造成一階或二階 ， 均可用系統(tǒng)辨識方法求出動態(tài)補償器的模型 。 ξ = 上一頁 下一頁 返 回 (2) 設(shè)計步驟 ? 把傳感器的階躍響應作為補償器的輸入 ， 把等效系統(tǒng)的理想階躍響應作為補償器的輸出 ， 用最小二乘辨識方法建立補償器的模型 。 K－傳感器的靜態(tài)靈敏度。 ? 對于高階系統(tǒng) ， – 可以采用降階的方法去近似處理； – 可以用低階補償器去校正 。 ? 用零極點配置法設(shè)計補償器 ， 要依據(jù)傳感器的模型 ， 所以 ， 對傳感器建模精度有一定要求 ，但是 ， 并不嚴格 。 21221202222122)2()()(AsAsBsBsBssaasassHnnnb ??????????????nA ??21 ? 22 nA ?? 220 / aB n??2211 / aaB n?? 22 nB ??確定 ξ和 ω n，代入上式，即可求出補償器的模型 上一頁 下一頁 返 回 兩種方法比較： ? 兩種方法的效果相當 。 第二種方法是替換傳感器的極點，不動零點。 ?? sT ksH d經(jīng)過動態(tài)補償后，等效系統(tǒng) (傳感器和補償器的組合 )為 因為 T’T，所以等效系統(tǒng)的響應速度比原傳感器的快。 設(shè)計動態(tài)補償器為 T由實驗測定 11)( 39。選擇 ξ和 ω n來調(diào)整新加入的極點位置， 而原來的極點將被消去，使傳感器的動態(tài)特性得以改善。39。39。例如 ， 對于一個屬于二階系統(tǒng)的傳感器 ， 其傳遞函數(shù)為 上一頁 下一頁 返 回 ))(()( bjasbjasksH?????當動態(tài)響應不滿足要求時，可在傳感器后串接一個補償器。 進行傳感器動態(tài)補償器設(shè)計的方法： – 零極點配置法 、 – 系統(tǒng)辨識法 – 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等 。 上一頁 下一頁 返 回 提高傳感器動態(tài)響應的快速性 在傳感器本身想辦法 ， 改變傳感器的結(jié)構(gòu) 、 參數(shù)和設(shè)計 。 – 傳感器的阻尼比太小 ， 階躍響應振蕩劇烈 ， 達到穩(wěn)態(tài)的時間長 。 – 同時 ， 傳感器廣泛應用于生產(chǎn)過程的檢測 ， 作為控制系統(tǒng)中提供信息的單元 ， 要能迅速反映被控參量的變化 ，否則 ， 整個控制系統(tǒng)就無法正常工作 。 在一個檢測系統(tǒng)中究竟應選用哪種濾波算法， 取決于使用場合及過程中所含隨機干擾的情況。 ? 算法的特點： ? 先用中位值濾波算法濾掉采樣值中的脈沖干擾，然后把剩下的各采樣值進行滑動平均濾波。 上一頁 下一頁 返 回 7．復合濾波 ? 在實際應用中，所受到的隨機擾動往往不是單一的，有時即要消除脈沖擾動的影響，又要作數(shù)據(jù)平滑。 一階慣性濾波的缺點： 造成信號的相位滯后，滯后相位的大小與 Q值有關(guān)。假設(shè)一階 RC濾波器的輸入電壓為 x(t)，輸出為 y(t)，則 上一頁 下一頁 返 回 )()()( txtydt tdyRC ?? (9． 1． 24) 設(shè)采樣時間間隔足夠小，將式 (9． 1． 24)離散為 )()(])1[()( tnxtnyt tnytny ????? ?????式中， τ = RC為時間常數(shù)。 ???? )1(2 ...1 ???? ????? Neee????? )1(110 ,...,1 ???? ??? NNeCeCC上一頁 下一頁 返 回 6．一階慣性濾波 ? 在檢測系統(tǒng)的電路中常常伴隨有電源干擾及工業(yè)干擾，這些干擾特點是頻率很低 (例如頻率為 )，對這樣低頻的干擾信號，采用 RC濾波顯然是不適宜的，因為 C太大，很難做到。 式中， y為第 N次采樣值經(jīng)濾波后的輸出； x Ni為未經(jīng)濾波的第 Ni次采樣值； 上一頁 下一頁 返 回 加權(quán)系數(shù)法 ? 設(shè) τ為被測對象的純滯后時間 ， 且 ? 因為 τ越大 ， δ越小 ， 則給予新的采樣值的權(quán)系數(shù)就越大 ， 而給先前采樣值的權(quán)系數(shù)就越小 ， 從而提高了新的采樣值在平均過程中的比重 。然后再相加求平均，這種方法就是 加權(quán)移動平均法 。 N越大，滯后越嚴重。因為我們假設(shè)對于 N次內(nèi)的所有采樣值，在結(jié)果中所占比重是均等的。 關(guān)于 N的選擇與算術(shù)平均濾波法相同。 ? 遞推平均濾波法： 在存儲器中 ， 開辟一個區(qū)域作為暫存隊列使用 ， 隊列的長度固定為 N， 每進行一次新的測量 ， 把測量結(jié)果放入隊尾 ， 而扔掉原來隊首的那個數(shù)據(jù) ， 這樣在隊列中始終有個 “ 最新 ” 的數(shù)據(jù) 。 如對一般流量測量，可取 N=8～ 12；對壓力等測
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