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压力传感器的辨识建模及动态补偿技术研究

张文娜  
【摘要】: 本文以炮口冲击波压力的测试为背景,围绕压力传感器的动态特性研究及改进这一主题,论述了相关的辨识建模和动态补偿技术,并进行了实验研究和计算机仿真研究。 首先研究了辨识建模方法,在一般最小二乘法的基础上,着重研究了近似最优辅助变量的四步算法,并针对压力传感器动态校准实验中,输入端干扰可忽略和输出端测量噪声近似白噪的特点,介绍了一种带有特殊白化预滤波器的广义最小二乘的迭代法。接着,把系统辨识的方法运用到动态补偿数字滤波器的设计中,打破了一般数字滤波器时间域设计中逼近给定的脉冲响应的限制。并通过理论上分析零极点对系统动态特性的影响,研究了利用重新配置零极点来改善系统动态特性的方法。 最后建立了压力传感器的激波管校准实验系统,并对校准频率范围和校准精度进行了深入分析。根据校准实验数据建立了传感器的动态数学模型,在此基础上分析了压力传感器的动态特性,设计了动态补偿数字滤波器,明显提高了压力传感器动态响应的快速性和展宽了工作频带。并给出了对实验校准信号和模拟的冲击波信号进行补偿的仿真结果。


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