《基于PSO-SVM支持向量机算法补偿的热温差式风速计试验装置》作者：李振宇，刘清惓，田祥民，洪鑫【PDF】

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基于PSO-SVM支持向量机算法补偿的热温差式风速计试验装置
李振宇，刘清惓，田祥民，洪鑫
（1.南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，南京210044；
2.江苏省气象探测与信息处理重点实验室，南京210044；
3.南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京210044）
摘要：针对传统机械式风速传感器在低风速0~5m/s下测量精度不足的问题，设计了一种基于热温差原理的测风仪。该传感器采用四个加热电阻与四个PT100铂电阻对称分布于圆形PCB（PrintedCircuitBoard）板的东、南、西、北四向，通过监测对称探头的温度梯度实现风速与风向的同步解算。基于计算流体动力学CFD（ComputationalFluidDynamics）仿真优化探头温度场分布，建立风速-温差-环境温度的多维映射模。为克服温漂效应对测量稳定性的影响，提出基于粒子群优化-支持向量机PSO-SVM（ParticleSwarmOptimization-SupportVectorMachine）算法，通过自适应参数调整来降低温漂的影响。实验结果表明，在0~5m/s风速范围内，该测风仪的均方根误差RMSE（RootMeanSquareError）为0.056896m/s，最大风向角偏差小于5°，说明该测风仪具有较高的精度。该测风仪为低风速场景下的精确测量提供了新方法，适用于智慧农业、建筑通风等精细化环境监测领域。
关键词：热温差式；风速传感器；计算流体动力学；粒子群优化支持向量机
中图分类号：TP399;TP311.1