基于GP-IB總線(xiàn)的加速度計測試系統設計
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2 測試數據的處理
對于加速度計而言，隨著(zhù)時(shí)間的推移其參數的穩定性往往會(huì )發(fā)生比較明顯的變化。目前加速度計的穩定期指標為3個(gè)月，但一般很難保證每3個(gè)月就對加速度計進(jìn)行一次測試，因而得到的數據比較零亂，很難找到描述加速度計測試數據的規律，并且測試數據較少，也增加了描述其時(shí)間特性的難度。為解決這個(gè)問(wèn)題，采用插值法對獲得的測試數據進(jìn)行處理，并且為防止插值后產(chǎn)生的加速度計測試數據的時(shí)間序列誤差較大且插值點(diǎn)不均勻的現象，通過(guò)兩次使用樣條函數進(jìn)行插值，擴大了樣本容量，解決了小樣本難以建模的問(wèn)題。
現以加速度計的偏值系數為例來(lái)進(jìn)行分析，從2005年8月到2008年7月，對某型號加速度計進(jìn)行了多次測試，共取得了9組有效數據。首先，根據歷次測得的加速度計的輸出數據，利用其靜態(tài)數學(xué)模型方程，計算出其性能指標值，如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/194460.htm
其次，以計算所得的性能指標值為基本點(diǎn)，以3個(gè)月為單位選擇插值點(diǎn)進(jìn)行插值，這樣可以獲得加速度計歷次測試數據的樣本容量相對較小的一個(gè)基本時(shí)間序列，如表2所示，共得到3個(gè)插值點(diǎn)，這3個(gè)點(diǎn)與9個(gè)基本點(diǎn)構成一個(gè)新的基本時(shí)間序列。
很明顯，這個(gè)新建的時(shí)間序列樣本仍然較小，建模時(shí)很難得到一個(gè)準確、完整的模型，無(wú)法正確預測加速度計性能參數的變化趨勢。因此，提出了二次樣條修正插值。在第一次插值所得時(shí)間序列的基礎上，利用三次樣條函數在每相鄰的兩個(gè)基本點(diǎn)之間再次進(jìn)行插值，即在相鄰的兩個(gè)基本點(diǎn)之間插入2個(gè)插值點(diǎn)，得到一個(gè)樣本容量為34的新的二次插值時(shí)間序列，插值結果如圖5所示。最后，針對插值后的序列，利用逆序檢驗法進(jìn)行平穩性檢驗，根據樣本的自相關(guān)函數和偏相關(guān)函數對建立的模型進(jìn)行識別，判斷階數，再根據現在和過(guò)去的數值，對將來(lái)一段時(shí)間內的數值進(jìn)行估計，預測值和真實(shí)值的比較如圖6所示，從圖中可以看出，做出的預測較為合理。
另外，在對加速度計時(shí)間序列進(jìn)行插值和預測分析時(shí)，帶入了一些誤差，為消除這些誤差，采用自適應濾波方法，利用加速度計已有的測試數據對預測結果做了相應處理，從而使預測結果能更好地反映加速度計的實(shí)際狀況。
3 結束語(yǔ)
文中闡述了在加速度計性能測試系統中，利用數字電壓表技術(shù)，通過(guò)GPIB接口，在工控機的控制下完成微弱信號采集的一種方法，該系統具有較高的分辨率、良好的抗干擾性和較低的噪聲干擾等特性；并且利用該系統對某型導彈加速度計進(jìn)行了測試，測試結果表明，可以滿(mǎn)足加速度計信號高精度的要求。利用插值方法對歷次測試數據進(jìn)行了擴充，并建立了時(shí)間序列模型，通過(guò)模型分析和預測了加速度計各項性能參數的變化趨勢。
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