基于粒子群優(yōu)化算法的光纖光柵反射譜分析技術(shù)的研究.pdf

1、光纖光柵傳感器有著抗電磁干擾、高絕緣性、耐腐蝕、易于光纖連接，波長(zhǎng)絕對(duì)編碼、便于復(fù)用成網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在航空航天、土木工程、石油化工、醫(yī)療、電力等領(lǐng)域上，在傳感領(lǐng)域內(nèi)成為發(fā)展較快的技術(shù)之一。在光纖光柵反射譜分析時(shí)，由于存在系統(tǒng)誤差以及一些不確定參數(shù)的影響，使反射譜中的特征信息很難精確的確定。基于此現(xiàn)狀本文提出了采用粒子群優(yōu)化算法識(shí)別反射譜特征信息來(lái)表征光纖光柵傳感量的新方法，具體內(nèi)容包括:
　　從光纖光柵的傳輸理論出發(fā)，應(yīng)用模

2、耦合理論和傳輸矩陣對(duì)光纖光柵在軸向受力、橫向受力和扭轉(zhuǎn)作用下的相應(yīng)傳感模型建立進(jìn)行了說明，對(duì)反射譜特性進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，從中提取出反映外部信號(hào)的反射譜特征信息量，并研究了該特征量與傳感量之間的關(guān)系。針對(duì)以上的研究，設(shè)計(jì)了光纖光柵受力與扭轉(zhuǎn)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)光柵軸向受力、橫向受力和扭轉(zhuǎn)作用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　同時(shí)，針對(duì)光纖光柵受力后其反射譜型產(chǎn)生的變化和一些不確定參數(shù)的影響，以標(biāo)準(zhǔn)粒子群尋優(yōu)模型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了改

3、進(jìn)的粒子群優(yōu)化模型，并編寫了相應(yīng)的算法測(cè)試軟件。通過對(duì)測(cè)試函數(shù)的尋優(yōu)仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的粒子群優(yōu)化算法的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)分析了各參數(shù)對(duì)算法的影響，并且通過對(duì)光纖光柵模型的大量仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)算法的在光纖光柵反射譜譜型優(yōu)化應(yīng)用的可行性。最后以光纖光柵軸向均勻受力和橫向均勻受力為對(duì)象，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)測(cè)試。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明粒子群優(yōu)化算法具有準(zhǔn)確性高、速度快、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，而且能分析出其他一些不易測(cè)量的信息。