一种基于人工鱼群算法的微机电系统加速度计静态修正方法
金梅,朱文娟,李莎莎,张修北,郑德忠
燕山大学 河北省测试计量技术与仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
A Static Calibration Method of Micro-electro-mechanical Accelerometer Based on Artifical Fish Swarm Algorithm
JIN Mei,ZHU Wen-juan,LI Sha-sha,ZHANG Xiu-bei,ZHENG De-zhong
Key Lab of Measurement Technology and Instrumentation of Hebei Province, Yanshan University, Qinhuangdao, Hebei 066004, China
摘要 微机电系统加速度计是惯性跟踪系统的一部分,用来获得运动的位置信息。为了对运动姿态进行精确定位,必须对它的误差进行修正。根据加速度计误差来源和产生机理建立了误差模型,通过分析误差模型,提出了一种基于人工鱼群算法修正加速度计静态误差的方法,并与六位置测试法比较。前者在一定程度上降低了误差,提高了测量角精度,使微机电系统加速度计输出能够准确反映出真实值。
关键词 :
计量学 ,
加速度计 ,
微机电系统 ,
静态修正 ,
六位置测试 ,
人工鱼群算法
Abstract :The micro-electro-mechanical systems (MEMS) accelerometer is one of the most important part in inertial motion tracking system, which can be used to obtain the location information movement. In order to exactly location, it is necessary to calibrate its error. According to the sources of the errors and their generation mechanisms, the error model is established.By analyzing the error model, it proposes a method based on AFSA to correct the accelerometer error, and then it will be compared with the six-position testing method. This method can reduce the errors and improve the measurement accuracy of angle in a degree. And the outputs of the micro-electro-mechanical, accelerometer can reflect their true values.
Key words :
metrology
accelerometer
MEMS
static calibration
six-position testing
artifical fish swarm algorithm
收稿日期: 2015-04-17
发布日期: 2017-04-19
基金资助: 河北省自然科学基金(F2015203392)
通讯作者:
金梅
E-mail: meijin297@126.com
作者简介 : 金梅(1977-),女,黑龙江明水人,燕山大学副教授,博士,主要研究方向为视觉伺服、智能控制及智能信号处理。meijin297@126.com
引用本文:
金梅,朱文娟,李莎莎,张修北,郑德忠. 一种基于人工鱼群算法的微机电系统加速度计静态修正方法[J]. 计量学报, 2017, 38(3): 304-308.
JIN Mei,ZHU Wen-juan,LI Sha-sha,ZHANG Xiu-bei,ZHENG De-zhong. A Static Calibration Method of Micro-electro-mechanical Accelerometer Based on Artifical Fish Swarm Algorithm. Acta Metrologica Sinica, 2017, 38(3): 304-308.
链接本文:
http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/10.3969/j.issn.1000-1158.2017.03.12 或 http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/Y2017/V38/I3/304
[1]黄徽, 刘建业, 李荣冰. 六余度配置MEMS-IMU误差标定[J]. 应用科学学报, 2009, 27(1): 106-110.
[2]Seong-hoon Peter Won, Farid Golnaraghi. A trail Accelerometer Calibration Method Using a Mathematical Model[J]. Instrumentation and Measurement, IEEE Transactions on, 2010, 59(8): 2144-2153.
[3]孙宏伟, 房建成, 盛蔚. 一种基于MEMS的微惯性测量单元标定补偿方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2008, 34(4): 439-442.
[4]Li X L, Shao Z J, Qian J X. An Optimizing Method Based on Autonomous Animals: Fish swarm Algorithm[J]. Systems Engineering-Theory & Practice, 2002, 22(11):32-38.
[5]Shen W, Guo X P, Wu C, et al. Forecasting stock indices using radial basis function neural network optimized by artificial fish swarm algorithm[J]. Knowledge-Based System, 2011, 24(3): 378-385.
[6]尹航, 张伟, 袁琳峰. 一种基于MEMS加速度计误差分析与校准方法[J]. 传感技术学报, 2014, 27(7): 866-869.
[7]靳硕, 杨宏海. 激光位移传感器高速数据采集与处理系统设计[J]. 宇航计测技术, 2010, 30(6):1-5.
[8]李雪宝, 许骏, 邓林华,等. 非接触式激光平面检测系统[J]. 现代电子技术,2010,(3): 134-136.
[9]Tee K S, Awad M, Dehghani A. Triaxial Accelerometer Static Calibration[C]//Proceedings of the World Congress on Engineering(WCE 2011), London, U.K, 2011.
[10]宋丽君, 秦永元. MEMS加速度计的六位置测试法[J]. 测控技术, 2009, 28(7): 11-17.
[11]刘艳霞, 方建军, 杨清梅. 基于椭球假设的三轴加速度计误差标定与补偿[J]. 传感器与微系统, 2014, 33(6): 52-64.
[12]金梅, 张康宁, 金菊,等. 一种基于椭球约束的加速度计粒子群优化静态修正方法[J]. 计量学报, 2014, 35(3): 230-235.
[13]史峰, 王辉, 郁磊. 智能算法[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2011: 162-177.
[1]
许峰, 李智玮, 冯建. 恒流放电法测量超级电容器静电容量的影响因素分析与不确定度评定 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 489-493.
[2]
贾梦雯, 赵鹏, 王月兵. 高静水压下换能器阻抗特性的测量方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 461-468.
[3]
费致根, 王开创, 周强, 巩晓赟. ICF靶丸表面形貌及球度误差检测 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 406-412.
[4]
庄双勇, 赵伟, 赵东芳, 黄松岭. 一种基于滑窗TLS-ESPRIT算法的超谐波动态分析方法 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 475-483.
[5]
张永卓, 王晶, 傅博强, 黄翔, 董莲华, 牛春艳, 杨佳怡. 2019新型冠状病毒的核酸检测 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 393-398.
[6]
徐新平, 王锐, 袁静, 杨帆, 路立勋. 惯性导航设备升沉数据测试系统研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 500-504.
[7]
姜静子, 高思田, 黄鹭, 李琪, 连笑怡. 基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 399-405.
[8]
李凯, 郝小鹏, 宋健, 孙建平, 胡朝云, 刘洋, 扈又华, 杨延龙. 真空汞固定点黑体辐射源的设计与研制 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 413-418.
[9]
马若梦, 林鸿, 张亮, 冯晓娟, 方立德, 张金涛. 基于多次反射直接吸收精确测量二氧化碳浓度的研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 425-429.
[10]
李利峰, 李锐, 闫小克, 王宁, 何沛. 镓熔点温坪复现研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 419-424.
[11]
张永胜, 张毅治, 刘彦军. 差压式流量计测量脉动流量方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 430-433.
[12]
贾正森, 王磊, 徐熙彤, 周天地, 潘仙林, 石照民, 张江涛. 基于约瑟夫森量子电压的交流功率测量系统及方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 469-474.
[13]
方立德, 郎月新, 赵宁, 李小亭, 韦子辉. 基于同轴线相位法的两相流含气率测量研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 434-440.
[14]
谢胜龙, 张文欣, 鲁玉军, 张为民, 朱俊江, 林立, 任国营. 气动肌肉的最小二乘支持向量机迟滞模型 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 441-447.
[15]
江文松, 王中宇, 罗哉, 张力, 胡晓峰. 基于蒙特卡罗法的冲击力溯源系统不确定度评定 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 448-454.