压力测试系统修正方法的研究

张衍芳，杜红棉，祖静

（电子测试技术国家重点实验室 中北大学电子工程系 山西 太原 030051）

0 引言

爆炸超压测试系统获得的实验数据上升沿极其陡峭，振荡频率高，幅值起伏大，对现有的建模方法都提出了极大的挑战[1]，这就要求测试系统能够响应冲击波的快速变化，即要求测试系统的动态特性要好，本文采用的动态补偿数字滤波器技术能够拓宽传感器或测试系统的通频带,减小动态测量误差。但由于尚没有成熟的非线性理论，测试系统的非线性误差修正具有一定的挑战性，而神经网本身就具有极强的非线性逼近能力，可基于这种结构研究适用的误差补偿修正方法。

1 基于动态补偿数字滤波器的补偿修正方法

冲击波信号要求测试系统的动态特性要好，而实际的测试系统的动态特性往往不能满足要求，使得冲击波的测试结果存在严重的动态误差，动态误差是动态测试中首先应考虑的一个问题[2]。

1.1 动态补偿数字滤波器设计方法

传感器进行校准实验后，用时域建模方法可得到传感器在Z域的离散传递函数：

用双线性变换可求得描述传感器的连续传递函数G(s):

系统离散传递函数表示成若干低阶子系统所组成形式：

式中：pi 为离散传递函数的极点；λi 为离散传递函数的零点[8]。当pi为正实数时,对应一阶系统所反映的相应动补偿滤波器为Gc(Z)= b0(Z-pi)/(Z-pic)。式中 b0=|(1-pic)/(1-pi)|，pic 为适当的极点。当pi为虚数时,对应二阶传感器补偿滤波器为Gc(Z)=b0(Z-pi) (Z-pi’)/[(Z-pic)(Z-pic’)]。 式 中b0=|(1-pic)(1-pic’)/[(1-pi)(1-pi’)]|，pic 不仅要满足|pic|≤r0，同时对应的二阶系统的阻尼系数ξ应满足0.6≤ξ≤0.8。……