加速度表零偏参数稳定性测试与建模技术研究

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1、西南科技大学研究生学位论文加速度表零偏参数稳定性测试与建模技术研究年级2012姓名王洪申请学位级别硕士专业控制理论与控制工程指导教师李磊民教授ClassifiedIndex:TP274U.D.C:621.3SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisModelingTechniquesandStabilityTestingforAccelerometerZeroOffsetGrade:2012Candidate:WangHongAcademicDegreeA

2、ppliedfor:MasterSpecialty:ControlTheoryandControlEngineeringSupervisor:Prof.LiLei-MinMAR.25,2015独创性声明S人亩明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄式旲：〒、我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人三经支表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学t或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用和授权的

3、说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：务4、导师签名：备〜曰期：西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要作为惯性运动载体中的重要部件，石英挠性加速度表（以下简称：加速度表）零偏在贮存期的稳定性是测试其性能的重要指标，零偏稳定期的长短会间接影响到惯性运动载体系统的效能发挥和维护性。因此，在贮存条件下设计加速度表数据采集装置和建立合适的数

4、学模型对研究加速度表零偏贮存期的稳定性有着重要意义。本文设计了一套基于ZigBee协议无线传感器网络的多传感器数据采集系统。利用网络化数据采集系统采集加速度表在贮存条件下八个等分点的数据。同时利用最小二乘法、小波降噪法分别对加速度表零偏进行了姿态对称稳定性、零偏重复稳定性、零偏漂移期三种测试。本文为了研究加速度表在贮存条件下的长期稳定性，选取了时间序列模型（简称：ARMA）作为研究长期稳定性的数学模型。首先对石英挠性加速度表在贮存条件下长期的零偏数据进行时间序列模型建模，通过建模结果可知，该模型对长相关的零偏数据存在预测精度不高，

5、预测精度随着预测时间的延长误差明显偏大的缺点，因此发展了一种基于经验模态分解（简称：EMD）与时间序列模型结合的改进预测模型，通过EMD算法把具有长相关的零偏数据分解为若干个具有短相关的本征模态分量，再对每个本征模态分量进行建模，解决了传统时间序列模型对长相关零偏数据预测精度的影响，提高了长时间的预测精度。最后通过模型仿真对比研究了传统时间序列模型和本文改进的时间序列模型，仿真结果表明：本文发展的EMD模型和ARMA模型结合对研究石英挠性加速度表零偏数据的长期稳定性是有效的。关键词：ZigBee石英挠性加速度表零偏稳定性EMDAR

6、MA模型西南科技大学硕士研究生学位论文第II页AbstractAsanimportantcomponentforsensingthecarrieraccelerationininertialmotionvectorsystem,zerooffsetstabilityofquartzflexibleaccelerometer(hereinafterreferredtoas:accelerometer)inthestorageperiodisanimportantindicatortotesttheperformance,becaus

7、ethelengthofzerooffsetstabilitywillindirectlyimpacttheefficacyandmaintainabilityoftheinertialmotionvectorsystem.Therefore,itplaysanimportantsignificanceforresearchingthezerooffsetstabilityunderthestorageconditionsthatdesigningaccelerometerdataacquisitiondeviceandmodel

8、inganrightmathematicalmodelunderastoragecondition.Amulti-sensordataacquisitionsystem,whichisonthebaseofZigBeeprotocolwireles