基于虚拟仪器的多维力传感器静态标定系统研究

对多维力传感器静态标定原理进行了研究,设计了由数据采集系统和静态性能分析系统组成的多维力传感器静态标定系统。在标定装置上分别对多维力传感器施加载荷,实时显示加载力信息,对输出数据采集并存储。数据采集系统同步实时采集传感器各维输出,避免了传统数据采集的测量误差。数字滤波和传感器性能分析模块实现了实时在线监测多维力传感器多项静态指标和对标定矩阵的高精度标定。通过实验测试,该标定系统达到了预期的性能指标,对多维力传感器性能标准的统一具有现实意义。

单状态变量和两级Kalman滤波器时间尺度算法

本文首先提出一种单状态变量Kalman滤波器时间尺度算法;推导了算法的权重和预测值的解析表达式;在该解析表达式的基础上,引入虚拟Kalman采样间隔;理论分析和仿真实验都证明:通过选取不同的虚拟Kalman采样间隔,可以使时间尺度在任何指定的平滑时间的频率稳定度达到最优.在此基础上,提出了一种两级Kalman滤波器时间尺度算法;详细描述了算法原理;算法生成的时间尺度只含有频率随机游走噪声(RWFM),不含有频率白噪声(WFM);算法相当于按照RWFM的强度进行加权;生成的时间尺度的中短期频率稳定度更高.