基于卡爾曼濾波器的濁度傳感器信號處理研究.pdf

1、傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的一個重要領(lǐng)域,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的作用越來越為世人矚目。許多控制系統(tǒng)如航天、機器人、核電站、工業(yè)生產(chǎn)控制等領(lǐng)域,其最基本的部分就是傳感器。如果傳感器在使用過程中發(fā)生了故障,得不到及時處理時,輕則影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量,重則會造成嚴重的事故,導(dǎo)致整個系統(tǒng)運行癱瘓,其后果不堪設(shè)想?，F(xiàn)在人們已經(jīng)非常重視對傳感器的故障診斷,并研究了一些方法進行傳感器的故障診斷和信號恢復(fù)。要對傳感器的故障進行檢測和診斷,首要任務(wù)是對其輸

2、出信號進行處理,由于輸出信號中包括測量信號及噪聲信號兩個部分,而故障信號一般又包含在測量噪聲中,所以我們分析對象的重點應(yīng)該是傳感器輸出信號的處理部分。
　　 本課題主要是對基于卡爾曼濾波器的濁度傳感器的輸出信號進行處理研究,它是傳感器信號處理研究的一個重要分支。而卡爾曼濾波器不僅可以估計信號的過去和當(dāng)前狀態(tài),而且能估計將來的狀態(tài),甚至當(dāng)系統(tǒng)精細的特性未知的情況下也能進行估計。因此,本課題即利用卡爾曼濾波可以對觀測數(shù)據(jù)進行處理來得

3、到系統(tǒng)狀態(tài)變量的估計這一特點,來對洗碗機中濁度傳感器的輸出信號進行處理,通過卡爾曼濾波,減小觀測噪聲的影響,得到濁度傳感器狀態(tài)的精確估計。
　　 本文首先對課題研究背景進行簡單介紹；其次闡述了濁度傳感器的概念、輸出參數(shù)、功能特性等,同時應(yīng)用了計算機領(lǐng)域中Matlab這一重要的解題工具,作為本課題的開發(fā)平臺;另外,卡爾曼濾波是本文的重點之一,它為后面的濁度傳感器信號處理研究奠定了重要的理論基礎(chǔ)；本文的另一個重點就是建立一個合適的濁