加速度傳感器退化模型與預測方法研究
本文關(guān)鍵詞:加速度傳感器退化模型與預測方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:石英撓性加速度傳感器是慣性導航系統(tǒng)中的核心器件,它的可靠性與穩(wěn)定性直接影響整個系統(tǒng)的導航精度。加速度傳感器退化模型與參數(shù)預測是研究加速度傳感器可靠性與穩(wěn)定性問題中的重要應用價值。本文首先分析了加速度傳感器幾種退化常用模型,設(shè)計了一種定期離心實驗法與重力場八點翻轉(zhuǎn)實驗法相結(jié)合的實驗,基于該方案利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集實驗平臺進行了連續(xù)一年的數(shù)據(jù)采集,并將得到的數(shù)據(jù)進行了5+濾波和預處理。接著,本文研究了基于綜合自回歸滑動平均模型(('%()的加速度傳感器標度因數(shù)建模預測技術(shù),仿真結(jié)果顯示該模型存在精度較低,波動性較大且殘差具有異方差性的問題。本文利用廣義自回歸條件異方差模型()('-)適用于處理數(shù)據(jù)波動性和殘差異方差性的特點,采用)('-模型對殘差進行建模,改進了('%(模型,發(fā)展了一種嵌入殘差方差的('%(改進模型,解決了上述問題,提高了建模和預測精度。最后,基于6種預測評價準則,對比分析了('%(模型和本文所提算法的預測結(jié)果,仿真研究結(jié)果表明本文所提方法能夠有效提升參數(shù)預測的精度。
【關(guān)鍵詞】:加速度傳感器 綜合自回歸滑動平均模型 標度因數(shù)殘差 廣義自回歸條件異方差模型
【學位授予單位】:西南科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP212
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 選題目的與意義9
- 1.2 課題研究背景以及現(xiàn)狀9-12
- 1.2.1 加速度傳感器退化研究9-11
- 1.2.2 退化與預測模型研究11-12
- 1.3 論文主要工作以及創(chuàng)新點12-14
- 1.3.1 論文組織結(jié)構(gòu)12-13
- 1.3.2 創(chuàng)新點13-14
- 2 石英撓性加速度傳感器退化模型及數(shù)據(jù)采集14-33
- 2.1 石英撓性加速度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理14-17
- 2.1.1 石英撓性加速度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)14-15
- 2.1.2 石英撓性加速度傳感器工作原理15-17
- 2.2 導致傳感器退化的因素17-19
- 2.2.1 外磁場作用下退化17
- 2.2.2 機械振動作用退化17-18
- 2.2.3 溫度干擾退化18-19
- 2.2.4 膠粘問題引起加速計參數(shù)的退化19
- 2.3 實驗數(shù)據(jù)采集分析19-30
- 2.3.1 加速度傳感器離心實驗法20
- 2.3.2 加速度傳感器重力場翻轉(zhuǎn)實驗法20-25
- 2.3.3 加速度傳感器測試平臺簡介以及數(shù)據(jù)采集25-30
- 2.4 加速度表參數(shù)退化模型的建立30-32
- 2.4.1 幾種退化模型30-31
- 2.4.2 加速度表參數(shù)退化模型31-32
- 2.5 本章小結(jié)32-33
- 3 石英撓性加速度傳感器參數(shù)建模33-56
- 3.1 引言33
- 3.2 KALMAN數(shù) 據(jù)預處理33-36
- 3.3 綜合自回歸滑動平均時間序列模型36-50
- 3.3.1 平穩(wěn)時間序列36-38
- 3.3.2 ARMA模 型38-40
- 3.3.3 時間序列平穩(wěn)性檢驗40-42
- 3.3.4 基于時間序列的參數(shù)模型定階42-46
- 3.3.4.1 時間序列模型的識別43-45
- 3.3.4.2 AIC定階準則45
- 3.3.4.3 基于數(shù)據(jù)相關(guān)性和AIC的混合定階45-46
- 3.3.5 基于時間序列模型參數(shù)的最小二乘估計法46-49
- 3.3.6 ARIMA綜合自回歸滑動平均時間序列模型的建模步驟49-50
- 3.4 廣義自回歸條件異方差模型50-52
- 3.4.1 ARCH模型50-51
- 3.4.2 GARCH模型51-52
- 3.4.3 GARCH模型的參數(shù)極大似然估計法52
- 3.5 嵌入殘差方差的ARIMA模型建模52-55
- 3.5.1 嵌入殘差方差的ARIMA改進模型52-53
- 3.5.2 嵌入殘差方差的ARIMA改進模型的建模步驟53-55
- 3.6 本章小結(jié)55-56
- 4 嵌入殘差方差的ARIMA模型的標度因數(shù)預測56-76
- 4.1 引言56
- 4.2 嵌入殘差方差的ARIMA模型預測56-60
- 4.2.1 幾種常見模型的預測56-59
- 4.2.2 嵌入殘差方差的ARIMA模型預測59-60
- 4.3 仿真實驗60-75
- 4.3.1 ARIMA模型建模60-63
- 4.3.2 GARCH模型建模63-68
- 4.3.3 ARIMA模型與改進之后的模型建模比較68-69
- 4.3.4 ARIMA模型與改進模型的預測效果比較69-73
- 4.3.5 ARIMA模型與改進模型的預測指標對比73-75
- 4.4 本章小結(jié)75-76
- 結(jié)論76-78
- 致謝78-79
- 參考文獻79-83
- 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及研究成果83
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