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基于灰色神经网络的传感器分段标定
  • ISSN号:1004-132X
  • 期刊名称:《中国机械工程》
  • 时间:0
  • 分类:TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TH7[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]上海理工大学,上海200093, [2]中央大学,东京,112—8551
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51375314)
中文摘要:

针对大量程高精度传感器不能一次完成标定实验的情况,提出一种将优化灰色GM(1,1)模型与BP神经网络相结合来预测分段标定过程中特征值缺失的方法,从而实现传感器的分段标定。首先,根据实验数据建立传统灰色GM(1,1)模型,对待标定传感器和标准传感器的测量值进行缺失数据的预测;然后,为弱化传统灰色GM(1,1)模型序列变化的幅度,提高模型的预测精度,利用中心逼近的思想对传统的GM(1,1)模型进行优化;最后,利用BP神经网络对优化的灰色GM(1,1)残差序列进行修正,以较高的精度实现对分段标定过程中缺失特征值的预测。结果表明,待标定传感器和标准传感器组合预测模型的平均残差分别为0.023%和0.401%,证明了组合预测模型的有效性。所提出方法为解决大量程高精度传感器分段标定时静态特性曲线的拟合提供了一种新思路。

英文摘要:

As large range and high precision transducer could not complete the calibration with just one experiment,an integrated modeling method was proposed,which incorporated optimized grey GM(1,1)and BP neural network to predict the missing values in calibration,and the segmented calibration of transducer was realized.Firstly,according to experimental data,traditional grey GM(1,1)model was established to predict the missing values,which were measured by both calibrated transducer and standard transducer.In addition,in order to weaken the scope of the sequence and improve mode prediction accuracy,the idea of center approach was used to optimize traditional grey GM(1,1)model.Finally,BP neural network was applied for modifying the residuals of optimized grey GM(1,1),realizing the prediction of the missing values in calibration with a high accuracy.The results show that the residual mean of the combined model of calibrated and standard transducer are 0.023%and 0.401%respectively,the effectiveness of the combined predicting model is proved,so it can be used to predict the missing values for the segmented calibration of transducer,and a new method is proposed to solve characteristic curve fitting problem,which is related to segmented calibration of large range and high precision transducer.

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期刊信息
  • 《中国机械工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:董仕节
  • 地址:湖北工业大学772信箱
  • 邮编:430068
  • 邮箱:paper@cmemo.org.cn
  • 电话:027-87646802
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-132X
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1294/TH
  • 邮发代号:38-10
  • 获奖情况:
  • 1997年获中国科协期刊一等奖,第二届全国优秀科技...,机械行业优秀期刊一等奖,1999年获首届国家期刊奖,2001年获首届湖北十大名刊,中国期刊方阵“双高”期刊,2003第二届国家期刊奖提名奖,百种中国杰出学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50788