Цифровая адаптивная линеаризация датчиков технологических процессов Гудкова Наталья Васильевна к.т.н., доцент каф. САУ Технологический институт Южного федерального университета Таганрог, Ростов н/Д Цифровая адаптивная линеаризация датчиков технологических процессов Гудкова Наталья Васильевна к.т.н., доцент каф. САУ Технологический институт Южного федерального университета Таганрог, Ростов н/Д МЭС МЭС

Предлагается решение задачи адаптивной цифровой линеаризации датчиков физических параметров в информационно-измерительных и управляющих системах. Подход к решению базируется на принципах управления, использующих адаптивное обратное моделирование неопределенных динамических объектов типа «черный ящик». В рассматриваемом случае роль «черного ящика» играет система технический объект-датчик (ТО-Д), а ее адаптивная обратная модель представляет собой весовой коэффициент, перестраиваемый в режиме реального времени по методу наименьших квадратов. МЭС МЭС

3 University МЭС МЭС Рис.1. Структурная схема системы линеаризации ТО-Д ТО технический объект Д датчик уравнение АОМ ошибка адаптации желаемая линейная х-ка ТО-Д Алгоритм LMS относительная ошибка адаптации нелинейная х-ка ТО-Д условие сходимости LMS коэфф. линеаризации мощность входного сигнала µ шаг сходимости LMS

4 University МЭС МЭС Рис.2. Нелинейная и теоретические линеаризованные характеристики ТО-Д

5 University МЭС МЭС Рис. 3. Адаптивные процессы линеаризации ТО-Д при постоянном входном сигнале 1 измеряемый сигнал 2 показания нелинейного датчика 3 показания линеаризованного датчика при К=0,8 4 показания линеаризованного датчика при К=0,5

6 University МЭС МЭС Рис. 4. Процессы в ТО-Д с нелинейным датчиком при случайном входном сигнале СКО = 0,046 СКО )

7 University МЭС МЭС Рис. 5. Адаптивные процессы линеаризации ТО-Д при случайном входном сигнале К= 1; M=0,1; СКО = 0,006 СКО )

8 University МЭС МЭС Рис. 6. Адаптивный процесс перестройки AOM при случайном входном сигнале К= 1; M=0,1; СКО = 0,006 СКО )

9 University Выполненные исследования показали, что предлагаемый метод обеспечивает высокую точность линеаризации, легко реализуется средствами современной цифровой микро-схемотехники и может найти широкое применение в интеллектуальных датчиках (ИД) информационно-управляющих и измерительных систем. МЭС МЭС СКО )

10 University Спасибо за внимание! МЭС МЭС СКО )