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传感器反馈与模型辨识

📚 共计 30 章节

传感器基础与信号类型

定义·分类·模拟/数字信号·静态特性

灵敏度线性度迟滞

传感器动态特性与响应

一阶/二阶系统·阶跃响应·带宽·动态误差

时间常数上升时间

信号调理与采样定理

放大·滤波·隔离·奈奎斯特频率·量化误差

抗混叠采样

数据采集系统架构

ADC/DAC·多通道·同步异步·DMA·采集卡

噪声分析与滤波技术

热噪声·散粒噪声·信噪比·硬件/软件滤波

卡尔曼移动平均

传感器标定与校准

标定流程·最小二乘·线性度·温度补偿

零点满量程

模型辨识导论

黑箱/灰箱/白箱·实验设计·模型验证

参数估计结构选择

时域辨识方法

脉冲响应·阶跃响应·相关分析·最小二乘

频域辨识方法

频率响应·正弦扫频·Bode图·相干函数

传递函数拟合

参数模型与ARX模型

ARMAX·OE·BJ·AIC/BIC·残差分析

最小二乘法与递推算法

批量最小二乘·RLS·遗忘因子·数值稳定

极大似然估计与预测误差法

似然函数·Newton-Raphson·Cramér-Rao下界

子空间辨识方法

N4SID·MOESP·奇异值分解·状态空间

非线性系统辨识

Hammerstein·Wiener·神经网络·NARX·Volterra

非线性级数

闭环系统辨识

直接/间接法·联合输入输出·可辨识条件

模型验证与评估

交叉验证·残差自相关·预测误差·过拟合

传感器故障诊断

残差生成·阈值·故障隔离·冗余策略

多传感器融合基础

卡尔曼滤波·EKF·UKF·粒子滤波

温度传感器建模与辨识

热电偶·RTD·热敏电阻·时间常数·冷端补偿

压力传感器建模与辨识

压阻式·电容式·谐振式·动态补偿·管路效应

惯性传感器(IMU)建模

加速度计·陀螺仪·零偏·标度因数·Allan方差

视觉传感器与图像处理基础

CMOS/CCD·像素响应·镜头畸变·标定板

激光雷达与ToF传感器建模

飞行时间·点云·多路径干扰·距离精度

编码器与位置传感器

增量式/式·磁编码器·旋转变压器·细分误差

力/扭矩传感器建模

应变片·电桥·动态力·刚度·谐振频率

流量传感器建模

涡轮·电磁·超声波·动态响应·流体扰动

气体传感器建模

电化学·半导体·红外·交叉灵敏度·温湿度

传感器网络与时间同步

分布式·IEEE 1588·时钟偏移·时序对齐

实时辨识与自适应控制

在线参数估计·自校正·模型参考·增益调度

自适应实时

综合案例：机器人关节传感器

编码器+力矩+IMU融合·摩擦/惯量辨识

机器人实验