扩散硅压力传感器迟滞建模及补偿研究硕士毕业论文

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1、硕士学位论文题目扩散硅压力传感器迟滞建模与补偿研究（英文）StudyonModelingandCompensationforHysteresisofDiffusedSiliconPressureSensor摘要扩散硅压力传感器是目前用于测量压力的一种重要传感器，被广泛应用于工业、农业、气象部门、航天航空等领域。随着半导体技术的发展，扩散硅压力传感器的各项技术指标不断提高，但扩散硅压力传感器本身固有的非常规、多值对应的迟滞非线性特性，限制了其测量精度。目前国内外针对传感器迟滞特性的研究还比较少，已有文献证明

2、不能直接使用神经网络对其进行建模，大部分学者的工作是把迟滞非线性当作一般非线性处理，其结果不能满足补偿精度的要求。因此本文引入迟滞算子的概念，建立T-S模糊动态迟滞模型，实现对迟滞的智能补偿，并在此基础上设计了基于ARM的嵌入式智能扩散硅压力传感器补偿系统，本文主要获得如下成果：1.借鉴提升输入维数的思想，引入一个迟滞算子，将迟滞非线性的多值映射转化为单值映射，建立一个基于算子的T-S模糊动态迟滞模型，该模型具有结构简单、易于辨识算法等优点。2.引入与迟滞算子作用类似的迟滞逆算子，将多值映射转化为单值映射

3、，建立一个基于逆算子的T-S模糊动态迟滞逆模型，将该逆模型置于被补偿对象后面进行迟滞非线性补偿，实现了对扩散硅压力传感器的智能补偿。3.在32位ARM微处理器的EM9000嵌入式模块平台上，设计了WindowsCE嵌入式扩散硅压力传感器补偿系统，完成了嵌入式扩散硅压力传感器系统的设计与开发，并结合迟滞智能补偿原理，实现了对扩散硅压力传感器高精度测量的实时性要求，与未补偿的扩散硅压力传感器迟滞相比精度提高了约四倍，证明了建立的T-S模型是非常有效性的。关键词：迟滞算子，T-S模糊模型，嵌入式系统，Windo

4、wsCE，ARMAbstractThediffusedsiliconpressuresensorisanimportantdevicetomeasurethepressure，whichhasbeenwidelyusedinthefieldofindustry,agriculture,meteorology,aviationandsoon.Withthedevelopmentofsemiconductortechnology,theperformanceofdiffusedsiliconpressures

5、ensorisimproving.However,Thehysteresischaracteristicofdiffusedsiliconsensorisakindofnon-smoothnon-linearitywithmult-ivaluedmapping,whichreducestheprecisionofmeasurement.Uptillnow,fewauthorsstudythehysteresisofsensorsandpublishedliteratureprovedthatneuraln

6、etworkscan’tapproximatethehysteresisnon-linearitydirectly.Thecompensationforthehysteresisofthesensorusuallyemploystheconventionalmethods,butthemethodscan’ttotallymeettherequirmentofcompensationprecision.Therefore,ahystereticoperatorofsimplestructureisintr

7、oducedtoestablishthehysteresismodelandputforwardtomakeintelligentcompensationtothehysteresis.Hence,anembeddedsmartdiffusedsiliconpressuresensorsystembasedonARMisdesigned,andthemainresultsareasfollows:1.Thehystereticoperatorbasedontheinputextendedspacemeth

8、odisproposedtotransformthemulti-valuedmappingintoaone-to-onemapping.Inthismethod,anovelhystereticoperatorisconstructedtoextendtheinputspacetoestablishT-Sfuzzydynamichysteresismodel.Ithasarathersimplestructure,simpli