[发明专利]一种基于预矩阵的多维传感器迭代动态解耦的方法

说明书

本发明为一种基于预矩阵的多维传感器迭代动态解耦的方法，通过引入预矩阵来构建传感器的迭代动态解耦算式，降低迭代矩阵的谱半径，改善收敛性，以此对传感器的输出进行动态解耦，为高维、强耦合传感器的迭代动态解耦提供可行的改进方法。首先，根据传感器的输出耦合传递函数矩阵，引入预矩阵并变换传感器的耦合输出关系，构建基于预矩阵的迭代动态解耦算式；其次，针对不同的迭代动态解耦算式构造相应的预矩阵，以降低其迭代矩阵谱半径；然后，选择迭代矩阵谱半径最小的迭代算式作为传感器最终的迭代动态解耦算式；最后，根据传感器的输出耦合传递函数矩阵，采用选择的迭代动态解耦算式对传感器的实际输出进行动态解耦，降低动态耦合误差。

技术领域

本发明涉及传感器的动态误差校正技术，特别是一种用于降低多维传感器维间动态耦合误差的动态解耦技术，通过引入预矩阵降低多维传感器迭代解耦的迭代矩阵的谱半径，以改善高维、强耦合传感器迭代动态解耦的收敛性能。

背景技术

多维传感器存在多个测量输入通道和多个输出通道，其测量通道间往往存在耦合，包括静态耦合与动态耦合。其中，动态耦合是传感器动态测量误差的重要来源。设n维传感器的输入向量为U＝[u₁,u₂,u₃,…,u_n]^T，各测量通道无耦合干扰的输出向量为X＝[x₁,x₂,x₃,…,x_n]^T，发生维间交叉耦合干扰后的输出向量为Y＝[y₁,y₂,y₃,…,y_n]^T，Y亦即多维传感器的实际测量输出信号。设U与X之间的传递函数矩阵为对角阵G，X与Y之间耦合通道的传递函数矩阵为H，G和H的矩阵如下：

其中，G_ii为多维传感器第i通道的输入u_i与第i通道的无耦合输出x_i之间的传递函数，i＝1,2,3,…,n；H_ij为多维传感器第i通道的无耦合输出x_i与其对第j通道产生的耦合输出之间的耦合传递函数,i,j＝1,2,3,…,n,i≠j。设I为单位对角阵，则多维传感器的输入输出关系如下：