用于高速列車的智能表面壓力傳感器設(shè)計(jì).pdf

1、高速列車表面壓力測試是深入研究空氣動(dòng)力效應(yīng)、提高列車舒適性和安全性的重要環(huán)節(jié)，測試使用的壓阻式壓力傳感器對溫度敏感，零點(diǎn)漂移和靈敏度漂移嚴(yán)重，為了補(bǔ)償其溫度誤差，智能傳感器補(bǔ)償技術(shù)被廣泛使用。由于高速列車測試需要系統(tǒng)具有高精度、高實(shí)時(shí)性和大吞吐量的特性，目前研究的智能傳感器很少能滿足其要求，因此，本文設(shè)計(jì)了具有高精度補(bǔ)償算法和高性能處理器的智能表面壓力傳感器系統(tǒng)。
　　系統(tǒng)使用PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為補(bǔ)償算法，這是粒子群優(yōu)化(pa

2、rticle swarmoptimization，PSO)算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（back propagation neural network，BPNN）結(jié)合的混合算法。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)高精度補(bǔ)償，但是容易陷入局部極小值，精度波動(dòng)很大，粒子群優(yōu)化算法的全局搜索特性，能夠彌補(bǔ)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺陷。PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了兩種算法的優(yōu)勢，具有高精度和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，優(yōu)化效果明顯。
　　智能傳感器的硬件系統(tǒng)以TMS320F28335芯

3、片為核心，該系列DSP芯片兼具高速數(shù)據(jù)處理能力和控制能力，有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)和升級。系統(tǒng)使用DSP芯片自帶的高速ADC模塊對信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，使用CAN總線與外部通信，具有穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸功能。軟件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和CAN總線通信模塊。系統(tǒng)支持500Hz～10kHz之間的多個(gè)采樣頻率，數(shù)據(jù)可以保留2～5位小數(shù)。為保證數(shù)據(jù)有序、可靠地傳輸，本文設(shè)計(jì)了一套幀格式供系統(tǒng)使用。
　　本文通過Code Composer