速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法、装置、系统和介质制造方法及图纸

一种速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法、装置、系统和介质，依据驱动电极误差的误差机理，分别通过调整驱动电极误差补偿参数，将45

【技术实现步骤摘要】
速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法、装置、系统和介质


[0001]本专利技术涉及固态振动陀螺
，尤其涉及一种速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法、装置、系统和介质。

技术介绍

[0002]陀螺仪是一种检测载体角运动的传感器，在惯性导航与姿态控制领域发挥着关键作用，其性能直接决定了惯性导航与姿态控制系统的精度。在诸多种类的陀螺之中，固态振动陀螺以其精度高、重量轻、抗冲击性能好等众多优势，成为了一种新型高精度陀螺。
[0003]传统的固态振动陀螺通常工作在速率模式，这种模式下陀螺在驱动作用下工作在驱动模态，当外界有角速度输入的时候，由于哥氏力的耦合作用检测模态便会有所响应，通过解调检测模态的信号便可以得到角速度。工作于速率模式下的陀螺通常受限于量程、带宽和标度因数线性度等关键性能制约。
[0004]相比工作在速率模式的态振动陀螺，工作于速率积分模式的固态振动陀螺有以下的优势：
[0005](1)直接的角度输出，避免了速率模式下积分运算带来的误差；
[0006](2)极其稳定的标度因数，其只与谐振结构相关不随环境变化；
[0007](3)优异的动态特性，理论上可达到无限的量程和带宽。
[0008]尽管速率积分模式拥有诸多优异特性，但是该工作模式对于谐振子电极(即固态振动陀螺的驱动电极，实现对固态振动陀螺的检测和驱动)的对称性有着严格的要求。除了要求谐振子电极的阻尼和刚度不均匀性尽可能小之外，对其驱动的对称性也有着苛刻的需求。但是由于加工和装配等误差的影响，速率积分陀螺通常会存在驱动电极误差，导致速率积分陀螺的控制环路中产生驱动增益误差和角度误差，从而对速率积分陀螺性能带来较大的影响。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法、装置、系统和介质。该方法具有快速、精度高和自动化程度高等特点，适应于速率积分陀螺的批量化调试过程。
[0010]为实现本专利技术的技术目的，采用以下技术方案：
[0011]速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法，速率积分陀螺驱动电极误差包括增益误差G
a
，对速率积分陀螺驱动电极的增益误差G
a
的辨识，包括：
[0012]调整当前速率积分陀螺驱动电极的增益误差补偿参数G
c
；
[0013]获取速率积分陀螺的振型角θ为45
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移
[0014]获取速率积分陀螺的振型角θ为45
°
位置且速率积分陀螺处于速率积分控制状态
下的角度漂移
[0015]如与相等，则当前速率积分陀螺驱动电极的增益误差补偿参数G
c
即为速率积分陀螺驱动电极的增益误差G
a
的倒数。
[0016]进一步地，速率积分陀螺驱动电极误差包括x方向的角度误差α，对速率积分陀螺驱动电极的角度误差α的辨识，包括：
[0017]调整当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数α
c
；
[0018]获取速率积分陀螺的振型角θ为0
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移
[0019]获取速率积分陀螺的振型角θ为0
°
位置且速率积分陀螺处于速率积分控制状态下的角度漂移
[0020]如与相等，则当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数α
c
即为速率积分陀螺驱动电极的角度误差α。
[0021]进一步地，速率积分陀螺驱动电极误差包括y方向的角度误差β，对速率积分陀螺驱动电极的角度误差β的辨识，包括：
[0022]调整当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数β
c
；
[0023]获取速率积分陀螺的振型角θ为90
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移
[0024]获取速率积分陀螺的振型角θ为90
°
位置且速率积分陀螺处于速率积分控制状态下的角度漂移
[0025]如与相等，则当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数β
c
即为速率积分陀螺驱动电极的角度误差β。
[0026]另一方面，本专利技术提供一种速率积分陀螺驱动电极误差辨识装置，包括第一辨识模块，用于实现对速率积分陀螺驱动电极的增益误差G
a
的辨识；
[0027]第一辨识模块包括：
[0028]增益误差补偿参数设置模块，用于调整当前速率积分陀螺驱动电极的增益误差补偿参数G
c
；
[0029]角度漂移获取模块，用于获取速率积分陀螺的振型角θ为45
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移
[0030]角度漂移获取模块，用于获取速率积分陀螺的振型角θ为45
°
位置且速率积分陀螺处于速率积分控制状态下的角度漂移
[0031]结果判别
‑
输出模块，用于判断与是否相等，如与相等，则当前速率积分陀螺驱动电极的增益误差补偿参数G
c
即为速率积分陀螺驱动电极的增益误差G
a
的倒数。
[0032]进一步，还包括第二辨识模块，用于实现对速率积分陀螺驱动电极的角度误差α的辨识；第二辨识模块包括：
[0033]角度误差补偿参数设置模块，用于调整当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数α
c
；
[0034]角度漂移获取模块，用于获取速率积分陀螺的振型角θ为0
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移
[0035]角度漂移获取模块，用于获取速率积分陀螺的振型角θ为0
°
位置且速率积分陀螺处于速率积分控制状态下的角度漂移
[0036]结果判别
‑
输出模块，用于判断与是否相等，如与相等，则当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数α
c
即为速率积分陀螺驱动电极的角度误差α。
[0037]进一步地，还包括第三辨识模块，用于实现对速率积分陀螺驱动电极的角度误差β的辨识；第三辨识模块包括：
[0038]角度误差补偿参数设置模块，用于调整当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数β
c
；
[0039]角度漂移获取模块，用于获取速率积分陀螺的振型角θ为90
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移
[0040]角度漂移获取模块，用于获取速率积分陀螺的振型角θ为90
°
位置且速率积分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法，其特征在于，速率积分陀螺驱动电极误差包括增益误差G
a
，对速率积分陀螺驱动电极的增益误差G
a
的辨识，包括：调整当前速率积分陀螺驱动电极的增益误差补偿参数G
c
；获取速率积分陀螺的振型角θ为45
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移获取速率积分陀螺的振型角θ为45
°
位置且速率积分陀螺处于速率积分控制状态下的角度漂移如与相等，则当前速率积分陀螺驱动电极的增益误差补偿参数G
c
即为速率积分陀螺驱动电极的增益误差G
a
的倒数。2.根据权利要求1所述的速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法，其特征在于，速率积分陀螺驱动电极误差包括x方向的角度误差α，对速率积分陀螺驱动电极的角度误差α的辨识，包括：调整当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数α
c
；获取速率积分陀螺的振型角θ为0
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移获取速率积分陀螺的振型角θ为0
°
位置且速率积分陀螺处于速率积分控制状态下的角度漂移如与相等，则当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数α
c
即为速率积分陀螺驱动电极的角度误差α。3.根据权利要求2所述的速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法，其特征在于，速率积分陀螺驱动电极误差包括y方向的角度误差β，对速率积分陀螺驱动电极的角度误差β的辨识，包括：调整当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数β
c
；获取速率积分陀螺的振型角θ为90
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移获取速率积分陀螺的振型角θ为90
°
位置且速率积分陀螺处于速率积分控制状态下的角度漂移如与相等，则当前速率积分陀螺驱动电极的角度误差补偿参数β
c
即为速率积分陀螺驱动电极的角度误差β。4.根据权利要求3所述的速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法，其特征在于，速率积分陀螺的控制环路包括输出幅值控制力的幅值控制环路、输出正交控制力的正交控制环路以及输出振型角控制力的振型角控制环路。5.根据权利要求1所述的速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法，其特征在于，获取速率积分陀螺的振型角θ为45
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移以及获取速率积分陀螺的振型角θ为45
°
位置
且速率积分陀螺处于速率积分控制状态下的角度漂移的方法，包括：当前速率积分陀螺驱动电极的增益误差补偿参数G
c
，闭合振型角控制环路，通过振型角控制控制环路输出振型角控制力，将速率积分陀螺的振型角θ控制在45
°
位置，然后同时断开幅值控制环路、正交控制环路以及振型角控制环路，令幅值控制力、正交控制力和振型角控制力均为0，使速率积分陀螺处于自由进动状态，此时速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0，采集此时的角度漂移作为接着，闭合幅值控制环路、正交控制环路以及振型角控制环路，使速率积分陀螺的振型角θ重新控制在45
°
位置，然后再断开振型角控制环路，使速率积分陀螺处于速率积分控制状态下，采集此时的角度漂移作为6.根据权利要求2所述的速率积分陀螺驱动电极误差辨识方法，其特征在于，获取速率积分陀螺的振型角θ为0
°
位置，速率积分陀螺驱动电极误差带来的附加角度漂移抑制为0时的阻尼不均匀性带来的角度漂移以及获取速率积分陀螺的振型角θ为0
°
位置且速率积分陀螺处于速率积分控制状态下的角度漂移其方法包括：当前速率积分陀螺驱动电极的x方向的角度误差补偿参数α
c
，闭合振型角控制环路，通过振型角控制控制环路输出振型角控制力，将速率积分陀螺的振型角θ控制在0
°
位置，然后同时断开幅值控制环路、正交控制环路以...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇猛，孙江坤，余升，肖定邦，吴学忠，席翔，李青松，卢坤，石岩，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：