基于卡尔曼滤波的质量流量计误差修正算法

来源：电子测量技术杂志2022年第15期北京时间：

作者：刘宁庄，戴 伟

单位：西安科技大学 电气与控制工程学院 陕西 西安 710062

摘要：针对热式质量流量计测量过程中模数转化器(ADC)对传感器采集的电信号转化过程中，由于器件本身的系统误差和输入信号、外部电路引起的噪声误差导致的转化的数字量偏离理论值且不断波动的问题。提出了一种基于改进卡尔曼(kalman)算法的软件滤波方法，在消除误差的同时提高kalman算法收敛速度，并通过概率统计的方法对数据误差建立概率分布模型，为kalman参数的选择提供理论依据。最后在FPGA上实现该算法并进行试验验证，相较于滤波前的数据，平均误差由1.81%降低至0.82%，数据波动控制在2LSB范围内。结果表明该方法能有效消除误差，提高测量系统的稳定性。

关键词：热式质量流量计;模数转化器;卡尔曼滤波;FPGA

基金资助：国家自然科学基金资助项目（12074354）