平行梁冲量式谷物质量流量传感器田间实验 被引量：27

1

作者 周俊 苗玉彬 +1 位作者 张凤传 刘成良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期102-105,共4页

设计了平行梁冲量式谷物质量流量传感器,以该传感器为核心部件构建了测产系统。针对小麦、水稻两种不同谷物品种,不同联合收获机机型以及不同田间地面状况,于2004年夏秋两季分别在中国科学院栾城农业生态系统实验站和上海五四农场做了... 设计了平行梁冲量式谷物质量流量传感器,以该传感器为核心部件构建了测产系统。针对小麦、水稻两种不同谷物品种,不同联合收获机机型以及不同田间地面状况,于2004年夏秋两季分别在中国科学院栾城农业生态系统实验站和上海五四农场做了精准收获实验。实验结果表明,测产系统可以在正常农田地面状况下可靠地工作,单产和总产测量误差均小于10%,且对联合收获机机型以及谷物品种不敏感。 展开更多

关键词 精确农业 测产 谷物质量流量传感器 联合收获机

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悬臂梁冲量式谷物质量流量传感器阻尼设计 被引量：31

2

作者 周俊 周国祥 +1 位作者 苗玉彬 刘成良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期121-123,127,共4页

基于悬臂梁受冲击力变形原理开发的联合收获机冲量式谷物质量流量传感器,在应用中测量精度易受到收获机基础振动的影响。对此,分析了测量中产量信号计算模型,指出悬臂梁弹性元件阻尼设计的重要性。提出了通过动力消振原理增加弹性元件... 基于悬臂梁受冲击力变形原理开发的联合收获机冲量式谷物质量流量传感器,在应用中测量精度易受到收获机基础振动的影响。对此,分析了测量中产量信号计算模型,指出悬臂梁弹性元件阻尼设计的重要性。提出了通过动力消振原理增加弹性元件阻尼的方法,进行了相应的理论分析。针对阻尼处理前后的弹性元件,开展了冲击响应实验。理论分析和实验结果都说明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 联合收获机 冲量式谷物质量流量传感器 阻尼

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新型空气质量流量传感器的建模与设计 被引量：16

3

作者 余柏林 甘志银 +2 位作者 刘胜 曹蕙 徐静平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1517-1521,共5页

热式质量流量传感器是在层流的条件下,通过加热电阻周围温度分布的变化来反映气体流量.本文通过在流道中设计内部小流道,把流速测试段的流态变为层流,并模拟了整个流场的的速度分布,在流速测试段得到比较理想的雷诺数Re≈12-110.在小流... 热式质量流量传感器是在层流的条件下,通过加热电阻周围温度分布的变化来反映气体流量.本文通过在流道中设计内部小流道,把流速测试段的流态变为层流,并模拟了整个流场的的速度分布,在流速测试段得到比较理想的雷诺数Re≈12-110.在小流道测试段的流速与内燃机进气管的平均流速成一固定比例系数,因此,通过测试小流道内的流速可以获得内燃机的进气量.通过模拟分析得到了在恒温加热的条件下,不同流速下的温度分布,从而获得不同流速下,测试点的距离与温度差的关系曲线,并找出了相应测试点的测试范围,最终获得了温差最大值对应的测试距离为140-210 m.通过在加热电阻两端设计了两对测温电阻,得到叠加信号对应最大流速精度为0.02 m/s. 展开更多

关键词 热式质量流量传感器 流场模拟 温度场模拟 双测试温敏电阻

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平行梁冲量式谷物质量流量传感器信号处理方法 被引量：26

4

作者 周俊 刘成良 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期183-187,共5页

冲量式谷物质量流量传感器是联合收割机测产系统的核心部件,但对振动干扰敏感。在传感器平行梁弹性元件结构优化设计基础上,给出了传感器输出信号的处理方法。设计了动态补偿器来改善传感器动态特性,以克服机械结构阻尼难以大幅度提高... 冲量式谷物质量流量传感器是联合收割机测产系统的核心部件,但对振动干扰敏感。在传感器平行梁弹性元件结构优化设计基础上,给出了传感器输出信号的处理方法。设计了动态补偿器来改善传感器动态特性,以克服机械结构阻尼难以大幅度提高弹性元件系统阻尼的问题;设计了自适应陷波滤波器,以消除工作环境中存在的非稳定低频振动干扰;给出了传感器零点动态修正方法,以减少农田地形变化对测量精度的影响。试验结果证明了各算法的有效性,其中大田测产误差小于10%。 展开更多

关键词 谷物质量流量传感器 信号处理 精准农业 联合收割机

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平行梁冲量式谷物质量流量传感器弹性元件设计 被引量：20

5

作者 周俊 刘成良 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期110-114,共5页

冲量式传感器具有结构简单、使用方便等优点,但容易受到基础振动的干扰。为此设计了平行梁结构冲量式谷物质量流量传感器弹性元件,对弹性元件安装端部采用了削弱设计。有限元分析表明该设计方案不仅符合应力集中原则,而且可以提高传感... 冲量式传感器具有结构简单、使用方便等优点,但容易受到基础振动的干扰。为此设计了平行梁结构冲量式谷物质量流量传感器弹性元件,对弹性元件安装端部采用了削弱设计。有限元分析表明该设计方案不仅符合应力集中原则,而且可以提高传感器抵抗振动干扰的能力。给出了传感器电桥电路,以及后续放大、电压电流变换等调理电路,使得传感器输出零点可以方便调节,降低了传感器在联合收割机上的安装要求。试验结果表明,传感器线性度误差小于0.1%,输出不受外力作用点的影响,同时具备了合适的工作频带宽度。 展开更多

关键词 谷物质量流量传感器 测产 精确农业 联合收割机

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热隔离式MEMS气体质量流量传感器设计 被引量：3

6

作者 谷永先 曾鸿江 +2 位作者 邬林 胡娜娜 钱江蓉 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第6期72-74,共3页

研制了一种热隔离式微机电系统（MEMS）气体质量流量传感器。加热电阻器和上下游测温电阻器采用热隔离悬梁式结构,间隔240μm。对恒温差电路的设计要点进行了分析并制作了系统电路。测试拟合了传感器输出电压随气体流量的关系曲线,并对... 研制了一种热隔离式微机电系统（MEMS）气体质量流量传感器。加热电阻器和上下游测温电阻器采用热隔离悬梁式结构,间隔240μm。对恒温差电路的设计要点进行了分析并制作了系统电路。测试拟合了传感器输出电压随气体流量的关系曲线,并对传感器进行了标定。测试结果表明：在0～20 L/min的流量范围内,传感器响应速度快,灵敏度高,输出信号平滑,适合于工业及医疗等领域。 展开更多

关键词 微机电系统 热隔离 气体质量流量传感器 恒温差

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光电式籽棉质量流量传感器的试验研究 被引量：3

7

作者 梁锦 马蓉 +2 位作者 张长龙 石翔 谢振伟 《农机化研究》 北大核心 2016年第6期200-204,共5页

针对籽棉在管道中的输送过程,设计了一种光电式籽棉质量流量传感器,以实现籽棉质量流量的检测。在籽棉质量流量试验台上对该传感器进行了测试与研究,确定了籽棉质量流量和光电传感器输出信号的关系,发现二者的有非常良好的线性关系,并... 针对籽棉在管道中的输送过程,设计了一种光电式籽棉质量流量传感器,以实现籽棉质量流量的检测。在籽棉质量流量试验台上对该传感器进行了测试与研究,确定了籽棉质量流量和光电传感器输出信号的关系,发现二者的有非常良好的线性关系,并对二者进行了线性拟合,拟合度R2=0.99,表明该传感器是非常具有潜力的。 展开更多

关键词 籽棉 质量流量传感器 光电式

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热膜式空气质量流量传感器块联模型结构辨识 被引量：3

8

作者 滕勤 马标 徐科军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期477-482,共6页

同时利用稳态和动态校准数据,辨识了基于Hammerstein模型的热膜式空气质量流量(MAF)传感器的模型结构。在用多项式逼近静态非线性特性的基础上,动态线性环节分别选取带外生输入的自回归(ARX)模型、输出误差(OE)模型和Box-Jenkins(BJ)模... 同时利用稳态和动态校准数据,辨识了基于Hammerstein模型的热膜式空气质量流量(MAF)传感器的模型结构。在用多项式逼近静态非线性特性的基础上,动态线性环节分别选取带外生输入的自回归(ARX)模型、输出误差(OE)模型和Box-Jenkins(BJ)模型结构,采用交叉准则法进行参数估计和阶次选择,通过残差分析和仿真比较对模型进行检验。结果表明,用估计数据选择阶次时,最终预报误差(FPE)准则与最终输出误差(FOE)准则具有良好的一致性,基于预测误差法的2阶OE模型和BJ模型均可用于热膜式空气质量流量传感器Hammerstein模型动态线性环节的建模。 展开更多

关键词 热膜式空气质量流量传感器 HAMMERSTEIN模型 模型结构辨识

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微量程段的热式气体质量流量传感器研制 被引量：1

9

作者 胡娜娜 刘莹 +2 位作者 徐露 钱江蓉 胡国俊 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第7期117-118,130,共3页

研制了一种微量程段的热式气体质量流量传感器。传感器芯片通过微机电系统(MEMS)工艺制备,芯片包括上下游测温电阻器和环境电阻器,其中测温电阻器有4只,对称分布在芯片中央位置,构成惠斯通电桥,芯片工作中采用恒压模式驱动。当气体流过... 研制了一种微量程段的热式气体质量流量传感器。传感器芯片通过微机电系统(MEMS)工艺制备,芯片包括上下游测温电阻器和环境电阻器,其中测温电阻器有4只,对称分布在芯片中央位置,构成惠斯通电桥,芯片工作中采用恒压模式驱动。当气体流过芯片表面时,会导致检测电桥不平衡,流量信号变化转换为相应的电压信号。通过实验标定了传感器的输出曲线并对传感器的精度进行了测试,测试结果表明:研制的传感器在流量0~5 m L/min的量程范围内,具有响应速度快、精度高的优点。 展开更多

关键词 微机电系统 微量程 气体质量流量传感器 高精度

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别克轿车空气质量流量传感器故障诊断与分析 被引量：1

10

作者 邱宗敏 李军总 《汽车技术》 北大核心 2006年第6期35-37,共3页

空气质量流量传感器工作性能稳定与否对电控多点燃料喷射发动机的工作影响很大。针对一款别克GLX轿车出现的动力不足,加速不良且伴有″回火″现象的故障,从验证故障码,检查供油压力和传感器等方面对其进行了诊断分析。诊断分析及修复结... 空气质量流量传感器工作性能稳定与否对电控多点燃料喷射发动机的工作影响很大。针对一款别克GLX轿车出现的动力不足,加速不良且伴有″回火″现象的故障,从验证故障码,检查供油压力和传感器等方面对其进行了诊断分析。诊断分析及修复结果表明,该车装备的旁通道热线式空气质量流量传感器因严重积垢使热传导性变差,导致大流量时其输出信号偏低,从而使混合气过稀是导致上述故障的原因。 展开更多

关键词 空气质量流量传感器 故障 空燃比 诊断

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热线式空气质量流量传感器Hammerstein模型结构辨识

11

作者 滕勤 马标 徐科军 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1691-1694,1699,共5页

利用稳态和动态校准信息,辨识了基于Hammerstein模型的热线式空气质量流量(MAF)传感器模型结构。模型辨识采用两步法,在用多项式逼近静态非线性特性的基础上,动态线性环节分别选取ARX模型、输出误差(OE)模型和Box-Jenkins(BJ)模型,采用... 利用稳态和动态校准信息,辨识了基于Hammerstein模型的热线式空气质量流量(MAF)传感器模型结构。模型辨识采用两步法,在用多项式逼近静态非线性特性的基础上,动态线性环节分别选取ARX模型、输出误差(OE)模型和Box-Jenkins(BJ)模型,采用交叉准则法进行参数估计和阶次选择,模型的残差分析和用验证数据对模型交叉检验的结果表明,最终输出误差(FOE)准则和最终预报误差(FPE)准则选择的阶次一致,基于预测误差法的3阶OE和BJ模型均可用于热线式MAF传感器Hammerstein模型动态线性环节的建模。 展开更多

关键词 热线式空气质量流量传感器 HAMMERSTEIN模型 结构辨识 交叉准则法

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热膜式空气质量流量传感器动态非线性建模 被引量：2

12

作者 任好 徐科军 +1 位作者 王肖芬 滕勤 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期333-338,共6页

热膜式空气质量流量传感器响应速度较快,测量范围宽,可靠性高,广泛应用于发动机空燃比的测量。但是,这种传感器的动态非线性问题影响了进气量测量的精度。采用基于多幅值阶跃信号的Hammerstein模型和两步辨识方法描述了传感器的特性。... 热膜式空气质量流量传感器响应速度较快,测量范围宽,可靠性高,广泛应用于发动机空燃比的测量。但是,这种传感器的动态非线性问题影响了进气量测量的精度。采用基于多幅值阶跃信号的Hammerstein模型和两步辨识方法描述了传感器的特性。通过动态标定实验,得到不同幅值的阶跃输入、输出数据。根据幅值,用最小二乘拟合方法确定非线性系数,由输入数据和非线性系数得到静态非线性环节的输出。根据输出数据,运用线性自回归方法得到动态线性环节的传递函数。这样就建立起块联形式的动态非线性模型,有利于传感器动态非线性的校正。建模结果表明,动态非线性模型比线性模型可更准确地描述传感器的特性。 展开更多

关键词 计量学 空气质量流量传感器 热膜 HAMMERSTEIN模型 动态非线性 辨识

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双管型科氏质量流量传感器非线性影响抑制研究 被引量：1

13

作者 李中翔 郑德智 +1 位作者 胡纯 樊尚春 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期35-45,共11页

双管型科氏质量流量传感器输出信号中存在以倍频信号为主的非线性现象,已从数值分析角度进行溯源,本文借助ANSYS有限元分析软件构建全参数化模型,通过仿真实验进一步验证数值模型的可靠性;并通过分析耦合系统中测量管质量、定距板厚度... 双管型科氏质量流量传感器输出信号中存在以倍频信号为主的非线性现象,已从数值分析角度进行溯源,本文借助ANSYS有限元分析软件构建全参数化模型,通过仿真实验进一步验证数值模型的可靠性;并通过分析耦合系统中测量管质量、定距板厚度、激励力大小对非线性振动的影响,证明测量管刚度和约束刚度对非线性的抑制有重要影响;进而采用附加质量法改善耦合系统局部刚度来抑制非线性倍频现象,结果显示改善局部刚度可以有效抑制和消除非线性现象;并且开展非线性抑制实验,结果符合仿真分析,验证了理论研究的正确性。为进一步细化非线性抑制方案、开展非线性抑制实验提供了理论支撑和技术指导,并可结合具体测量环境和测量需求,针对性的抑制或消除非线性现象,作为下一步CMF优化设计依据。 展开更多

关键词 科氏质量流量传感器 倍频信号 非线性抑制 附加质量

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基于模拟电路方法的科氏质量流量传感器特性研究 被引量：1

14

作者 范昭 樊尚春 曹乐 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1153-1156,共4页

提出了一种基于等效电路研究科氏质量流量传感器结构优化、动态响应的新方法。首先,基于测量管微元的力学平衡关系,构建了科氏质量流量传感器时域振动的数学模型。其次,基于振动模型构建了科氏质量流量传感器等效电路模型,并验证了等效... 提出了一种基于等效电路研究科氏质量流量传感器结构优化、动态响应的新方法。首先,基于测量管微元的力学平衡关系,构建了科氏质量流量传感器时域振动的数学模型。其次,基于振动模型构建了科氏质量流量传感器等效电路模型,并验证了等效电路的可行性。最后,通过研究等效电路,实现了科氏质量流量传感器在不同参数结构下振动响应的输出信号的获取,并得出科氏质量流量传感器灵敏度和固有频率随测量管长度L变化呈非线性反相关的结论,为科氏质量流量传感器的结构优化提供了新方法、新思路。 展开更多

关键词 等效电路 振动响应 结构优化 科氏质量流量传感器

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科氏质量流量传感器性能优化技术与发展

15

作者 冯丹 樊尚春 郑德智 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第z1期-,共5页

基于科氏质量流量传感器敏感结构设计原理,将具有不确定度分布的科氏质量流量传感器结构参数、被测流体的密度以及测量管的密度作为输入参数,科氏质量流量传感器的固有频率以及检测灵敏度作为输出参数.通过量化各输入参数的离散程度,采... 基于科氏质量流量传感器敏感结构设计原理,将具有不确定度分布的科氏质量流量传感器结构参数、被测流体的密度以及测量管的密度作为输入参数,科氏质量流量传感器的固有频率以及检测灵敏度作为输出参数.通过量化各输入参数的离散程度,采用随机收敛分析决定输入参数组合的数量,最终建立了基于样本的随机模型.在考虑加工尺寸误差的同时,详细评估了科氏质量流量传感器各结构参数对其检测灵敏度以及固有频率的相对影响程度,从而获得了其影响的关键因素,为相应传感器敏感结构设计与优化提供一定的理论依据. 展开更多

关键词 计量学 科氏质量流量传感器 不确定度分析 动态特性 闭环控制

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热式质量流量传感器混合对流传热模型 被引量：2

16

作者 徐英 姚浩楠 +2 位作者 曹忠林 张涛 段春剑 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期406-412,共7页

考虑自然对流的影响,改进King定律,深入研究热式气体质量流量传感器的混合对流传热模型.针对恒流式热式气体质量流量传感器原理样机,分析不同流速下自然对流与强迫对流的关系.从自然对流的角度进行分析,指出King定律模型中指数n与对流... 考虑自然对流的影响,改进King定律,深入研究热式气体质量流量传感器的混合对流传热模型.针对恒流式热式气体质量流量传感器原理样机,分析不同流速下自然对流与强迫对流的关系.从自然对流的角度进行分析,指出King定律模型中指数n与对流强度比Gr/Re^2之间的变化规律.在天津大学常压气体流量标准实验装置上进行实验研究,实验管道管径为200,mm,流速范围为0.03~23.05,m/s.结合实验数据,建立指数n的数学模型,改进King定律模型,在低流速范围(0.03~1.00,m/s)内,与原King定律模型比较,质量流量测量精度有较大提高,平均误差从69.27%,减小到1.15%,. 展开更多

关键词 King定律 自然对流 混合对流 热式气体质量流量传感器 指数n 对流强度比

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双直管科氏质量流量计传感器设计理论研究 被引量：6

17

作者 郭会 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1997年第2期7-10,共4页

本文针对科里奥利力质量流量计传感器的机械设计理论进行了深入广泛研究，给出了传感器相关参数计算式，并按本文给出的设计方法进行了试验考证。

关键词 质量流量传感器 设计 传感器 试验

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嵌入式谷物流量传感器设计与试验 被引量：8

18

作者 熊迎军 周俊 +2 位作者 韦玮 沈明霞 张保华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期39-46,共8页

为进一步提高双平行梁谷物测产系统的集成度以便于推广应用,提出一种嵌入式谷物质量流量传感器。设计了基于混合信号控制器HY16F188和嵌入式处理器STM32F405的信号采集处理模块。其中HY16F188负责谷物冲击信号的后置放大和AD转换,STM32F... 为进一步提高双平行梁谷物测产系统的集成度以便于推广应用,提出一种嵌入式谷物质量流量传感器。设计了基于混合信号控制器HY16F188和嵌入式处理器STM32F405的信号采集处理模块。其中HY16F188负责谷物冲击信号的后置放大和AD转换,STM32F405则主要完成自适应噪声对消算法,输出谷物质量流量信号。基于MFC设计了配套的上位机软件,用于谷物产量显示、存储和产量图生成。为验证传感器性能,2016年11月在扬州市江都区的实际生产稻田进行了空载振动试验、标定试验、测产试验。空载振动试验分成原地小油门、原地大油门和行走等3种工况,振动干扰噪声幅度降低了97.4%。标定试验中采用线性关系对传感器进行标定,通过直线拟合获得了标定系数。选择3个不同田块开展测产试验,共计进行8次实际测产试验,获得了产量分布图,可以直观看出农田各位置的谷物产量分布情况。大田测产试验结果表明最大测量误差小于7.4%。该研究可为精准农业谷物在线测产研究提供参考。 展开更多

关键词 农业机械 传感器 粮食产量 嵌入式系统 双平行梁 谷物质量流量传感器 自适应对消

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基于静动态分离的MAF传感器动态非线性建模 被引量：4

19

作者 张进 徐科军 +3 位作者 王肖芬 滕勤 谈建 张媛媛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期280-286,共7页

热膜式空气质量流量传感器广泛用于汽车发动机,但是,在有些工况下,传感器的动态响应速度不能满足控制的要求。在研究中发现,传感器的动态特性有明显的非线性。本文基于传感器的静态和动态实验,提出了基于静动态分离的Hammer-stein两步... 热膜式空气质量流量传感器广泛用于汽车发动机,但是,在有些工况下,传感器的动态响应速度不能满足控制的要求。在研究中发现,传感器的动态特性有明显的非线性。本文基于传感器的静态和动态实验,提出了基于静动态分离的Hammer-stein两步法的动态非线性建模方法,建立了大小流量和正负阶跃统一的数学模型,更加准确地描述传感器的动态非线性特性。 展开更多

关键词 热膜式空气质量流量传感器 HAMMERSTEIN模型 动态非线性 辨识

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基于Hammerstein模型的MAF传感器的动态非线性建模 被引量：2

20

作者 张媛媛 徐科军 张进 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2008年第4期68-73,共6页

改进了热膜式空气质量流量(MAF)传感器的静动态标定实验。基于Hammerstein模型描述MAF传感器。采用多项式回归分析建立其静态非线性环节的模型。针对动态线性环节,分别采用基于ARMAX、ARX、OE的模型进行建模。通过误差平方和的比较,确... 改进了热膜式空气质量流量(MAF)传感器的静动态标定实验。基于Hammerstein模型描述MAF传感器。采用多项式回归分析建立其静态非线性环节的模型。针对动态线性环节,分别采用基于ARMAX、ARX、OE的模型进行建模。通过误差平方和的比较,确定利用基于输出误差(OE)模型的预报误差法所建立的模型的精度最高。再分别根据不同幅值输入时的实验数据,建立相应的多个模型,比较误差平方和,最终确定误差平方和最小的模型为传感器的模型。该模型精度高且适应性好,实现了MAF传感器在不同工况下模型的统一。 展开更多

关键词 HAMMERSTEIN模型 热膜式空气质量流量传感器 预报误差法 最小二乘法 多项式回归分析

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