（５）
由ｇ（ｔ、曲线计算Ｇ（ｓ）是比较繁琐的。而由ｇ。（ｔ）曲线计算Ｇ（ｚ）则非常简捷。因为Ｇ（ｚ）的幂级数展开式正好对应于脉冲响应｜甬数ｇ（ｔ）的离散形式ｇ：（ｆｎ，ｉ－－１，２，…。因此，只需对ｇ。（ｆ）按采样周期Ｔ采样。得到的数据ｇ。０ｒ）构成级数：
Ｇ｜［ｚ）＝∥（矿＋矿舻叫’（３ｎ一＋…
（６）
小．其输出幅度也较小。干扰信号对辩识结果的影响就比较明
补偿环节的模型。
显。并且实际对象总带有一定的非线性撤励程度过小将使辩识
依据实验数据，高斯一牛顿法方法得到的模型为式
的１：作点低于实际运行的工作点过多，因而得到的模型与实际，，、０．００２４８９＋０．００２０５ｌｚ。１＋０．００１７１５Ｚ－２＋０．００２０２９ｚ－３
．
关键词：高斯—牛顿法；压力传感器：数字滤波器
中图分类号：ＴＰ２１２
文献标识码：Ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｕｔｉｌｉｚｅｓＣ，ＢＵＳＳ—Ｎｅｗｔｏｎｍｅｔｈｏｄ．ｈａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ
ｔｈｅ
ｆｌｌｊ，ｌｌＳＯｒ
ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｏ
ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅ．８Ｐ，ｎ，ｓｏｌｒ
ｓｔｅｐｓＩＩＲｆｉｌｔｅｒ
Ｏｉｌ
ＦＰＧＡ，ａｎｄｔａｋｅｔｈｅ＃ｒｏｏｄ
ｅｆｆｅｃｔｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｉｍｕｑｅｗｔｏｎｍｅｔｌａｏｄ；Ｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｎ．ｓｏｌ＇；Ｄｉｇｉｔａｌ脚ｔｅｒ
引言
在测控系统中，最重要的部件是传感器。为了准确掌握被测对象的运动规律。首先应了解传感器的参数、动态特性是否符合测试要求，如不符合或有偏差则需要进行调整或改善。研究传感器动态特性的一种有效方法是对传感器进行动态特性的校准，根据实验结果进行数据处理，建立全面描述传感器动态特性的动态数学模型。
就得到Ｇ（ｚ）的幂级数展开形式。
于是．町以用宽度为采样周期Ｔ・高为ｌ的单位幅度矩形脉冲
作用于被控对象．然后按采样周期Ｔ对对象输出进行采样，所得的数据按照ｆ６）式构成级数就得到对象在计算机控制模式下的ｚ传函Ｇ（ｚ）的幂级数展开形式。这个方法称为单位幅度矩形脉冲法。
２高斯一牛顿法
前面讨论的单位幅度矩形脉冲法在采样周期Ｔ比较小的
若对象的Ｓ传函为Ｇ（ｓ）。则对象在单位幅度矩形脉冲作用下输出的托氏变换为：ｙ（ｓ）＝Ｇ（ｓ）・（１一ｅ“８）／ｓ
（３）
这个结果是非常巧的，由于计算机控制系统有输出保持器存在．所以计算机控制系统中控制器面对的是广义对象：Ｇ。（ｓ）＝Ｇ（ｓ）宰（１一ｅ一。’）／ｓ
（４）
而不是Ｇ（ｓ）０非常幸运的是。Ｇ：（ｓ）正好是ｙ（ｓ）。这比一般模拟系统的相应结果方便多了．因为一般模拟系统要在单位脉冲函数６（ｆ）的作用下才得到ｙ（ｓ）＝Ｇ（ｓ）的结果，理想占（ｒ）函数是无法实现的．只能用矩形脉冲近似代替，得到的只是近似解。
本文运用高斯一牛顿法方法。通过对观测的输入输Ｈ｛数据
进行曲线拟合，提取了被研究对象的数学模型。依据得到的传递函数模型设计动态补偿滤波器，以改善和扩展传感器本身的幅频特性．扩展其丁作频带。
１单位幅度矩形脉冲法
在传感器模拟系统中对象的Ｓ传函是对象单位脉冲响应甬数的拉氏变换．容易联想到在计算机控制系统中对象的ｚ传函应该与矩形脉冲的时域响应是否有着某种联系。
ｂｙｚｅｒｏ—ｐｏｌｅｐｌａｃｅｍｅｎｔａｃｅｏｒ（１ｉｎｇ
ｔｏ
ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌ
ＵｓｉｎｇＤＳＰＢｕｉｌｄｅｒｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｄｂｙ
Ａｌｔｅｒａｈａｓａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｐｒｏｄｕｃｅｄ
ｔｈｅＶＨＤＬｃｏｄｅ
ｆｒｏｍｔｈｅＳｉｍｕｌｉｎｋｍｏｄｅｌ，ｈａｓ
ｒｅａｌｉｚｅｄ
１ｔ
３
而在计算机控制系统中，却能用单位幅度矩形脉冲得到
Ｇ３㈨精确解。在模型处理上：计算机控制系统也比模拟系统方
便，因为在实际系统中只能得到对应于Ｇ。（ｓ）或Ｇ（ｓ）的对象时域
响应函数ｇ。（ｔ）或ｇ（ｔ）。在模拟系统中常用的传函形式是Ｇ（ｓ上在
计算机控制系统中常用的传函形式是Ｇ（ｚ）：
Ｇ（ｚ）＝ｚ［Ｇ（Ｓ）＋（１一ｅ４’）／ｓ］
匡亘垂塑雯亚亟壅垂薹蛩
传感器与仪器仪表
文章编号＂１００８－－０５７０（２００８）１２－－１－－０１２７．－０２
一种压力传感器动态数字滤波的实现方法
ＡＭｅｔｈｏｄｆｏｒ
Ｄｙｎａｍｏ，ｄｉｇ加ｔｆｉｌｔｅｒＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＳｅｎｓｏｒｓ
（南京工业大学）毛丽民孙冬梅程明霄
ＭＡＯ
＠蝴圈邮局订阅号：８２－９４６３６０元，年－１２７—
万方数据
传感器与仪器仪表
中文核Ｊ出期刊（微ｉ．－Ｉ－算机信息》（测控自动化）２００８年第２４卷第１２－１期
时候实阳ｉ应州效果小太好。这是凶为ｘ，ｌｘ，ｌ象的激励程度与矩形式中，。．－｝。用所希望的一个实数极点和一对共轭复极点去
脉冲的面积即冲量有关。当Ｔ较小时由于输入对象的冲昔较代替传感器的极点，而零点不变。当确定毒、蛾及ｑ后，即得到
０
Ｔ
图ｌ矩形脉冲
定义如图ｌ所示的其宽度为计算机控制系统采样周期Ｔ’高度为ｌ的矩形脉冲Ｄ（ｔ）为单位幅度矩形脉冲，则单位幅度矩形脉冲Ｄ（ｔ）可以看成单位阶跃函数１（ｔ）和１（ｔ．Ｔ）的差，即：
Ｄ（ｔ）＝ｌ（ｔ）一ｌ（ｔ—Ｔ）
（１）因此．Ｄ（ｔ）的手ｉ）＝氏变换为：Ｄ（ｓ）＝（１一ｅ。Ｔ。）／Ｓ（２）
毛丽民：硕士研究生
Ｌｉ－－ｍｉｎＳＵＮＤｏｎ９・ｍｅｉ
ＣＨＥＮＧＭｉｎｇ－－ｘｉａｏ
摘要：本文运用高斯一牛顿法，根据压力传感器的响应曲线建立了传感器的动态模型。该方法可使拟合结果逼近无偏估计。从而提高拟合的精度。为提高传感器动态特性．采用零极点配置法根据动态模型设计了动态补偿数字滤波器。运用Ａｌｔｅｒａ提
供的ＤＳＰＢｕｉｌｄｅｒ开发工具从Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型自动生成ｖＨＤＬ代码．并在ＦＰＧＡ上实现了３阶ｌｌＲ的数字滤波器，通过仿真取得了较好的效果。
ｒｅ．
ｓｐｏｎｓｅＣｌｌｌＷｅ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ
ｅｌｌｌｌ．ｂ］ｅ
ｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇｒｅｔｓｕｈ
ｔｏ
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ｔｈｅｕｎｂｉａｓｓｅｄｅｓｔｉｍａｔｅ，ａｎｄＰ，ｎｈａｌｌＣｔｐ
ｆｉｔｔｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｄｙｎａｍｉｃａｌ
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ｐｅｎｓａｔｏｒｄｉｇｉｔａｌｌ融ｔｅｒｆｏｒＰｒｅｓｓｕｒｅ．ｆｌＰ，ｌｌｓｏｒｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄ