力传感器非线性补偿方法、系统、存储介质及计算设备技术方案

本发明专利技术公开了一种力传感器非线性补偿方法、系统、存储介质及计算设备，本发明专利技术对传统LMS算法进行了优化，通过改进的内含可控参数的步长因子更新函数，可以优化LMS算法的收敛速度和稳态性能，将传感器的输入信号和输出信号带入优化的LMS算法，可实现力传感器的非线性补偿，无需增加外围电路及设备，简单方便，具有普适性。有普适性。有普适性。

【技术实现步骤摘要】
力传感器非线性补偿方法、系统、存储介质及计算设备


[0001]本专利技术涉及一种力传感器非线性补偿方法、系统、存储介质及计算设备， 属于传感器软补偿


技术介绍

[0002]力传感器是机电一体化产品中不可缺少的重要组成部分之一，它的作用如 同人体的感官，起监视、测量周围事物变化的作用，在车辆、舰船、兵器、材 料试验等诸多领域被广泛使用。
[0003]在实际的工程测试中，需要使用大量的、种类不同的力传感器，力传感器 的输出信号通常被设计成与被测物理量成线性关系，但是在实际测量时，存在 着测量系统的误差、外界环境干扰、被测物理量值过大或过小、以及传感器的 安装特性等诸多不确定因素，这些因素常常使得传感器的实际输出信号与被测 物理量间成非线性关系。在进行传感器的性能参数标定的时候，常常需要考虑 这些非线性的补偿。目前的非线性补偿方法普遍依赖于增加外围电路及设备， 耗时费力，并且不具有普适性，因此现在急需一种新的非线性补偿方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种力传感器非线性补偿方法、系统、存储介质及计算设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.力传感器非线性补偿方法，其特征在于，包括：采集力传感器的输入信号和输出信号；将输入信号和输出信号带入预先确定可控参数的LMS算法，对力传感器进行非线性补偿；其中，可控参数为影响LMS算法收敛速度和稳态性能的参数，LMS算法中，采用新函数更新步长因子，新函数为将标准反正切函数依次求导、取倒数、取对数、加入可控参数后的函数。2.根据权利要求1所述的力传感器非线性补偿方法，其特征在于，更新步长因子的新函数为：μ(n)＝βlog[1+αe(n)2]其中，μ(n)为第n时刻的步长因子，e(n)为第n时刻的误差信号，α、β为可控参数。3.根据权利要求2所述的力传感器非线性补偿方法，其特征在于，α＝0.7，β＝0.9。4.根据权利要求2所述的力传感器非线性补偿方法，其特征在于，LMS算法的迭代算式为：y(n)＝w
T
(n)a(n)e(n)＝f(n)
‑
y(n)w(n+1)＝w(n)+2μ(n)a(n)e(n)0＜μ(n)＜1/λ
max
其中，y(n)为第n时刻的输出信号，a(n)为第n时刻的输入信号，w(n)为第n时刻的自适应滤波器权向量，w
T
(n)为w(n)的转置，f(n)为第n时刻的期望信号，w(n+1)为第n+1时刻的自适应滤波器权向量，λ
max
为输入信号自相关矩阵的最大特征值。5.力传感器非线性补偿系统，其特征在于，包括：信号采集模块，采集力传感器的输入信号和输出信号；补偿模块，将输入信号和输出信号带入预先确定可控参数的LMS算法，对力传感器进行非线性补偿；其中，可控参数为影响LMS算法收敛速度和稳态性能的参数，LMS算法中，采用新...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔磊，陈晨，王亚磊，丁磊磊，陈志翔，张俊辰，熊源，高翔，方茜，鲁婧，吴恒建，管程，陈冀宁，
申请(专利权)人：南京市计量监督检测院，
类型：发明
国别省市：