МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОМПЕНСАЦИЯ ГИСТЕРЕЗИСА РЕЗИСТИВНОГО ТЕКСТИЛЬНОГО ДАТЧИКА ИЗГИБА ДЛЯ СИСТЕМ РАСПОЗНАВАНИЯ ДВИЖЕНИЙ

Аннотация

Резистивные текстильные датчики изгиба перспективны для систем непрерывного распознавания движений, однако их применение сдерживается нелинейностью, гистерезисом и дрейфом. Цель работы – разработать математическую модель датчика и сравнить два метода обратного преобразования «сопротивление → угол»: полиномиальная аппроксимация без учёта гистерезиса (метод А) и двухкривая модель с зависимостью от знака скорости деформации (метод Б). Модель включает квадратичную нелинейность (β = 5×10⁻⁵ град⁻²), гистерезис (γ = 10 Ом/град), аддитивный шум (SNR ≈ 48 дБ) и линейный дрейф (0,05% за цикл). Компьютерное моделирование выполнено в MATLAB. В условиях шума и дрейфа метод А показал RMSE = 3,90°, максимальную ошибку 12,62°; метод Б – RMSE = 3,84°, максимальную ошибку 12,96°. Существенного преимущества метода Б не выявлено. Сделан вывод, что для эффективной компенсации гистерезиса в реальных условиях необходима адаптивная фильтрация или использование рекуррентных нейронных сетей.