УДК 681.2.089
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДВУХ МЕТОДОВ НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ В ЗАДАЧЕ КАЛИБРОВКИ ТРЕХОСНОГО MEMS-АКСЕЛЕРОМЕТРА
И. С. Холопов, к.т.н., декан факультета радиотехники и телекоммуникаций РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0001-5220-0811, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
И. А. Лютков, магистрант кафедры радиотехнических систем РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0003-0272-0696, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Цель работы – сравнительный анализ алгоритмов оптимизации Гаусса – Ньютона и Левенберга – Марквардта в задаче калибровки трехосного микроэлектромеханического акселерометра. Приведено математическое описание указанных алгоритмов; отмечены их преимущества и недостатки при решении задачи оптимизации параметров упрощенной математической модели трехосного микроэлектромеханического акселерометра по критерию минимума квадрата ошибки. Методом имитационного моделирования получены зависимости квадрата ошибки для оцениваемого вектора калибровочных параметров акселерометра, а также среднего количества итераций до завершения процесса оптимизации от количества случайным образом задаваемых калибровочных положений и среднеквадратического отклонения аддитивного шума акселерометра. Показано, что при идентичных параметрах модели для завершения работы алгоритма Левенберга – Марквардта требуется в среднем на 30 % больше итераций, чем для алгоритма Гаусса – Ньютона, однако при его применении погрешность оценивания элементов вектора калибровочных параметров уменьшается на 20-30 %.
Ключевые слова: калибровка MEMS-акселерометра, метод Гаусса – Ньютона, метод Левенберга – Марквардта.