一种提升低成本MEMS阵列式传感器环境鲁棒性的控制方法技术

技术编号:27933432 阅读:28 留言:0更新日期:2021-04-02 14:12
涉及一种提升低成本MEMS阵列式传感器环境鲁棒性的控制方法,属于微机电系统领域。该方法首先利用多传感器阵列中各MEMS传感器节点的局部量测数据,通过EM算法中的E步进行局部状态估计;其次根据当前传感器节点与相邻节点的状态估计差值自适应调整权重系数,设计共识滤波算法,对当前节点与相邻节点的状态估计进行加权融合,用融合值对当前传感器节点的局部状态估计进行更新;最后在EM算法中的M步利用更新后的局部状态估计进行期望最大化计算,得出对未知扰动信息值的估计,利用量测数据减未知扰动估计,完成对未知扰动的抑制,有效提升MEMS传感器阵列在复杂环境下的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种提升低成本MEMS阵列式传感器环境鲁棒性的控制方法
本专利技术涉及一种提升低成本MEMS阵列式传感器环境鲁棒性的控制方法,属于微机电系统领域。
技术介绍
MEMS传感器因其重量轻、体积小、可批量化制造、成本低等诸多优点在工业电子、物联网和人工智能等领域具有广泛的应用前景。例如,MEMS陀螺因体积小、成本低的优点而广泛应用于手机、平板电脑、无人机与导弹的姿态角度测量。然而,MEMS传感器的低精度特征显著制约其应用范围。传感器阵列技术是一种提高MEMS传感器精度的有效方法。检索发现,文献1“MinimumVarianceOptimalFilterDesignfora3×3MEMSGyroscopeClusterConfiguration”构建MEMS陀螺阵列,建立阵列式线性系统状态模型,设计卡尔曼滤波器,采用卡尔曼滤波器对多陀螺进行数据融合,其输出精度相比单陀螺有所提高;文献2“Improvedvirtualgyroscopetechnologybasedon“current”probabilitydensitymodel”对文献1所提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升低成本MEMS阵列式传感器环境鲁棒性的控制方法,其特征子啊与,包括如下步骤:/n步骤一:用离散时间系统状态方程描述各传感器节点信号,构建描述目标真实运动情况的状态模型和带有未知扰动的各传感器节点量测模型,从而准确描述在外界干扰下各传感器节点的量测信息;/n步骤二:根据各传感器节点的量测模型建立相应的完备对数似然函数(LLF),在EM算法的E步,设计卡尔曼平滑器,利用各传感器节点的量测数据和未知扰动参数估计值计算得到各传感器节点的局部状态估计,其中未知扰动参数估计值在M步通过期望最大化算法进行计算及更新迭代;/n步骤三:第i(i=1…N)个传感器的局部状态估计信息仅与第(i-1)、(...

【技术特征摘要】
1.一种提升低成本MEMS阵列式传感器环境鲁棒性的控制方法,其特征子啊与,包括如下步骤:
步骤一:用离散时间系统状态方程描述各传感器节点信号,构建描述目标真实运动情况的状态模型和带有未知扰动的各传感器节点量测模型,从而准确描述在外界干扰下各传感器节点的量测信息;
步骤二:根据各传感器节点的量测模型建立相应的完备对数似然函数(LLF),在EM算法的E步,设计卡尔曼平滑器,利用各传感器节点的量测数据和未知扰动参数估计值计算得到各传感器节点的局部状态估计,其中未知扰动参数估计值在M步通过期望最大化算法进行计算及更新迭代;
步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:申强李佳宇常洪龙杨登锋苑伟政
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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