【技术实现步骤摘要】
一种电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法
[0001]本专利技术涉及电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法，属于惯性
技术介绍
[0002]陀螺仪是一种重要的惯性元件，可以用来检测载体的角度或角速度。半球谐振陀螺有“三件套”和“两件套”两种机械结构，其中“三件套”半球谐振陀螺由谐振子、激励罩和检测基座三部分组成，“两件套”由谐振子和电极基座组成。由于机械结构简单以及制作材料的物理特性，半球谐振陀螺具有检测精度高、可靠性强、工作寿命长等优点，目前已经在我国的航天、航海等军事领域中取得了广泛的应用。
[0003]根据测量的是角速度还是角度，半球谐振陀螺可分为力平衡和全角两种工作模式，其中全角模式是一种新型的工作模式。全角模式的原理是利用振型进动角度与陀螺转动角度呈正比这一特性，通过0
°
和45
°
检测电极实时检测振型位置，直接解算出陀螺的角速度。理想中0
°
和45
°
电极夹角应该是45
°
，但由于加工制造...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法，其特征在于：所述方法具体过程为：步骤1，将半球谐振陀螺安装并固定在转台上，使陀螺敏感轴与转台的旋转轴重合；步骤2，对半球谐振陀螺上的激励电极施加激励电压进行参数激励，直到谐振子的振动信号幅值不变；步骤3，使转台匀速旋转，采集陀螺上0
°
、45
°
检测电极检测到的振动信号x、y，同时采集转台角度θ
r
；步骤4，利用锁相环生成的参考信号v
rc
、v
rs
分别对检测到的振动信号x、y进行解调，得到信号Cx、Sx、Cy、Sy，对信号Cx、Sx、Cy、Sy分别进行低通滤波得到信号Cx'、Sx'、Cy'、Sy'，再对信号Cx'、Sx'、Cy'、Sy'进行二次组合，得到E、R、S信号；步骤5，建立考虑电极角度误差的测角方程；步骤6，对非线性辨识算法进行初始参数设置；步骤7，将步骤4得到的E、R、S信号作为非线性辨识算法的输入，对电极角度误差进行辨识，得到估计的电极角度误差步骤8，将辨识得到的代入步骤5建立的考虑电极角度误差的测角方程中，获取电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角。2.根据权利要求1所述一种电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法，其特征在于：所述步骤2中激励电极间隔布置在半球谐振陀螺上。3.根据权利要求2所述一种电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法，其特征在于：所述步骤4中利用锁相环生成的参考信号v
rc
、v
rs
分别对检测到的振动信号x、y进行解调，得到信号Cx、Sx、Cy、Sy，对信号Cx、Sx、Cy、Sy分别进行低通滤波得到信号Cx'、Sx'、Cy'、Sy'，再对信号Cx'、Sx'、Cy'、Sy'进行二次组合，得到E、R、S信号；具体过程为：利用锁相环生成的参考信号v
rc
、v
rs
分别对检测到的振动信号x、y进行解调，得到信号Cx、Sx、Cy、Sy，表达式为：将信号Cx、Sx、Cy、Sy经过低通滤波，分别滤除信号Cx、Sx、Cy、Sy中的二倍频，得到信号Cx'、Sx'、Cy'、Sy'；对信号Cx'、Sx'、Cy'、Sy'进行二次组合，得到E、R、S信号。4.根据权利要求3所述一种电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法，其特征在于：所述对信号Cx'、Sx'、Cy'、Sy'进行二次组合，得到E、R、S信号，表达式为：
5.根据权利要求4所述一种电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法，其特征在于：所述参考信号v
rc
、v
rs
由正弦信号和余弦信号组成。6.根据权利要求5所述一种电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法，其特征在于：所述步骤5中建立考虑电极角度误差的测角方程；具体过程为：建立考虑电极角度误差的测角方程，得到振型的真实进动角θ
real
，形式如下:7.根据权利要求6所述一种电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法，其特征在于：所述步骤6中对非线性辨识算法进行初始参数设置；具体过程为：所述非线性辨识算法为非线性最小二乘法或扩展卡尔曼滤波法；给定电极角度误差的估计初值和进动系数的估计初值8.根据权利要求7所述一种电极角度存在误差时的半球谐振陀螺振型角获取方法，其特征在于：所述步骤7中将步骤4得到的E、R、S信号作为非线性辨识算法的输入，对电极角度误差进行辨识，得到估计的电极角度误差辨识具体过程为：将步骤4得到的E、R、S信号作为非线性最小二乘法的输入；S1：计算当前时刻的...
【专利技术属性】
技术研发人员：解伟男，汪昕杨，奚伯齐，王奇，伊国兴，王常虹，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。