优化改进传感器精度的自适应神经网络控制策略.pdfVIP

40 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 2010年 第29卷 第7期 优化改进传感器精度的自适应神经网络控制策略 宋 占魁 ，赵国强 (辽宁工程技术大学，电气与控制学院，辽宁葫芦岛125105) 摘 要：对于传感器在进行检测时，由于环境存在很多的干扰因素，会对传感器检测产生很大的干扰，使 测量结果难以达到准确结果，提出用 自适应神经网络来提高传感器测量精度的新方法 ，该神经网络可以看 做是一个非线性自适应滤波器，通过Matlab仿真和实际使用证明：该方法不仅提高传感器精度 ，还提高了 传感器环境适应性。 关键词 ：传感器；自适应；神经网络；稳定性 中图分类号：TP183 文献标识码：A 文章编号：1000--9787(2010)07--0040-03 Controlstrategy0fadaptiveneuralnetworkforsensor accuracy oonJ●m iz‘ed1 SONG Zhan—kui，ZHAO Guo—qiang (SchoolofElectricalandControl，LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China) Abstract：Becauseofthepresenceofmanyinterferencefactorsinenvironment，thedetectingofsensorisgreatly interfered．Theresultisnotaccurate．A newmethodofadaptiveneuralnetworkforsensorprecisionispresented． Thisneuralnetworkcanbeactedasnon·linearadaptivefilter．ItisprovedbyMatlab simulation andactual applicationthatthismethodcannotonlyimprove sensor’Sprecision，butalsoimprovesensorSenvironmental adaptability． Keywords：sensor；adaptive；neural network；stability 0 引 言 进行拟合各种传感器模型 曲线则具有相当局限性。不但 传感器是工业检测控制应用系统中的一个重要组成部 不可以提高精度，而且当环境变化时，可能造成很大的误 分，传感器的精度直接影响整个控制检测应用系统的精度 差。从信号处理角度，如果构建一非线性 自适应滤波器滤 与性能。一般而言，传感器的精度是与其价格成正比的。 除传感器中的干扰 ，就可以提高传感器精度，由于神经网络 通常用端点法、平移端点法、平均斜率法 、平均造点法 、最小 具有 自适应和对非线性系统具有很好的逼近能力 ，用多层 二乘法或曲线拟合等方法提高其精度 。但这些方法对提 神经网络来构建滤波器时对传感器输出信号进行滤波，可 高传感器的精度是有限的。由于周围环境改变、传感器 自 以极大提高传感器精度。同时，神经网络具有 自学习能力 ， 身老化等原因，使传感器的精度和性能大大下降。本文提 对于环境发生变化时，具有很强自适应能力 ，从而提高传感 出了利用人工神经网络来构建数字滤波器，对传感器的输 器的可靠性。 出信号进行滤波的新方法，可以大大地提高传感器输出信 本文采用 自适应线性神经网络模型如图1所示。人工 号的精度，实际使用证明：人工神经网络滤波器方法优于以