一种有效提高仪器精度的建模方法

贾云涛，胡耀元，张建永，岳伟

(北京无线电计量测试研究所，北京 100039)

摘要：提出了一种能够有效提高仪器仪表测量精度的建模方法。该模型结合改进的灰色系统和粒子群优化算法，通过测试数据对模型训练后得到仪表满量程内误差的拟合模型，进而可对仪器量程内任意测量值进行修正。通过实验证明，该模型具有经济性、实用性和准确性高的特点。

关键词：灰色系统；离子群优化算法；仪表精度

doi：10.11823/j.issn.1674-5795.2015.04.04

中图分类号：TB97；O24

收稿日期：2015-01-24

作者简介：贾云涛(1986-)，男，工程师，硕士，主要从事电学计量科研和测试工作。

An Effective Modeling Approach to Improve Meter Accuracy

JIA Yuntao，HU Yaoyuan，ZHANG Jianyong，YUE Wei

(Beijing Institute of Radio Metrology & Measurement，Beijing 100039，China)

Abstract：This paper presents a modeling approach which can effectively improve meter accuracy.This model，which combines the improved gray system and particle swarm optimization，uses a small amount of the instrument known error data as training data to get the full-scale error fitting model.Then the model can be used to amend all values in the range.The system has the advantages of economy，practicality and high accuracy proved by experiments.

Key words：gray system；particle swarm optimization；meter accuracy

0引言

仪器仪表品种繁多，已被广泛应用于工业、医疗和科研等领域中。伴随着科学技术的进步，仪器仪表越来越复杂化、集成化和高科技化。而随着使用时间的累积，仪器仪表也表现出精度下降、可维修性差的问题。由于影响仪表精度的因素具有多样性，有已知的也有未知的，这就为提高仪器的精度带来了很大的困难。

本文提出了一种粒子群非齐次灰色模型对仪表测量数据建模的方法。该模型改变了传统依靠硬件优化提高仪表精度的思想，具有通用性、经济性和有效性。

1三种建模方法

1.1灰色模型

灰色系统理论是一种用来解决信息不完备系统的数学方法，尤其适用于影响因素多样并且未知的系统[1-2]。影响仪器仪表精度的原因多种多样，有仪表电压、元器件老化、环境干扰等因素，这些因素又无法用数学量化，因此可以将仪表的误差影响系统看作是一个灰色系统进行研究[3]。……