仪器仪表学报

作者：王 彦，朱 伟，汪俊亮，徐浩雨，徐 劭

单位：王 彦,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,,朱 伟,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,,汪俊亮,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,,徐浩雨,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,,徐 劭,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,

关键词：光纤光栅;COMSOL;BP神经网络;ELM神经网络;三维重构

基金：国家自然科学基金(61873002)项目资助

为了提高光纤光栅(FBG)柔性结构采用正交曲率三维重构方法的末端精度,通过神经网络将重构后的曲率末端坐标与实际空间坐标建立映射关系。首先利用COMSOL仿真软件对聚氨酯胶棒建立模型,将两根光纤光栅串共8支光栅正交排布,采用递推角算法建立动态坐标系进行三维重构。对重构的末端点坐标利用误差逆传播(BP)神经网络算法与极限学习机(ELM)神经网络算法进行训练检测,结果表明,BP神经网络和ELM神经网络训练平均误差分别为0.4436和0.0082。最后搭建实验平台,对聚氨酯胶棒在受力情况下进行形状重构,并代入ELM模型中进行训练,训练结果相关系数R2=0.9858,均方根误差(RMSE)为1.3630,相较于BP神经网络方法有效提高了形状重构的末端坐标精度。

来源：2023年第5期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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