基于神經(jīng)網(wǎng)絡的光纖光柵傳感補償技術研究.pdf

1、光纖光柵是近年來發(fā)展極為迅速的光纖無源器件，已經(jīng)成為傳感技術的主流方向之一，其中對溫度和應力傳感是最為主要和直接的應用。由于光柵對于溫度和應力都是敏感的，當它用于傳感測量時，很難分辨出溫度和應力所分別引起的被測量的變化，目前已經(jīng)提出的解決方案中大部分需要多個解調(diào)光源，不僅增加了成本，而且給光纖光柵傳感器的實際應用帶來不便，因此有效解決光纖光柵的交叉敏感性問題顯得尤為必要，人工神經(jīng)網(wǎng)絡能夠通過自我學習提供一種正確的“算法”，對光纖光柵傳感

2、器的輸出數(shù)據(jù)進行二次處理和補償，實現(xiàn)光纖光柵傳感器對溫度和應力的區(qū)分測量。
　　 本文以光纖光柵為研究對象，對光纖光柵的結(jié)構(gòu)和傳感原理進行了深入分析，提出了解決光柵交叉敏感性問題的具體方法。使用BP和徑向基網(wǎng)絡算法對光纖光柵傳感器的壓力實驗數(shù)據(jù)進行處理，主要內(nèi)容包括BP和徑向基網(wǎng)絡原理介紹、函數(shù)選取、網(wǎng)絡搭建、仿真實驗。
　　 本文主要介紹了光纖光柵溫度和應力傳感原理，從理論出發(fā)敘述了應變和溫度影響所產(chǎn)生的交叉敏感性問題

3、，針對現(xiàn)有解決方案的不足，提出了采用神經(jīng)網(wǎng)絡算法對該問題的解決。
　　 本文采用兩種神經(jīng)網(wǎng)絡算法，分別是BP和徑向基算法，其中BP神經(jīng)網(wǎng)絡采用Levenberg-Marquardt算法應用于光纖光柵傳感器，實現(xiàn)了壓力補償，仿真結(jié)果證明在BP網(wǎng)絡得到最優(yōu)解的條件下，可有效的實現(xiàn)應力補償?shù)墓δ?，由于BP算法可以使網(wǎng)絡權(quán)值收斂到一個最終解，但它并不能保證所求為誤差平面的全局最優(yōu)解，當不能得到全局最優(yōu)解時造成的后果就是補償精度的下降，因