惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及惯性传感器领域，具体涉及一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置。该方法及装置在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式，且利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识，该算法简单、参数少，易于实现，且搜索效率高。率高。率高。

【技术实现步骤摘要】
惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置


[0001]本专利技术涉及惯性传感器领域，具体而言，涉及一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置。

技术介绍

[0002]空间引力波探测采取激光干涉测量的原理进行实现。惯性传感器作为激光干涉测距系统的参考基准，其主要功能之一就是利用锁紧与释放机构保证测试质量在发射阶段安全可靠地固定在电极笼内，在卫星入轨后利用释放机构将测试质量以低于5μm/s的残余速度释放，并由静电控制系统对其进行捕获。测试质量的残余速度与释放顶针的释放速度有关，因此需要建立释放顶针的释放速度模型。并通过实验数据对模型参数进行辨识，现阶段研究学者已采用莱文贝格-马夸特方法对参数进行了辨识。但莱文贝格-马夸特方法需要对每一个待估参数求偏导，不易算法实现。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置，以至少解决现有释放顶针释放速度模型参数辨识复杂的技术问题。
[0004]根据本专利技术的一实施例，提供了一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，包括以下步骤：
[0005]在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式；
[0006]利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。
[0007]进一步地，根据实验数据利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。
[0008]进一步地，位移表达式为：
[0009][0010]其中a3、a2、a1以及b0是待辨识参数。
[0011]进一步地，基于固有动力学推导出释放顶针的位移X
RT
关于输入E的传递函数G(s)为：
[0012][0013]进一步地，公式(1)中系数表达式为：
[0014][0015][0016][0017][0018]进一步地，x
RT
是释放顶针的位移，E是输入电压，q是释放顶针集总元件电路上积累的电荷，R是释放顶针集总元件电路电阻，C与T
p
是压电驱动器的电容与换能比，b与k为复合阻尼与复合刚度，m为释放顶针与半个压电元件的等效质量。
[0019]进一步地，复合刚度为释放顶针集总元件电路中垫圈弹簧与压电元件共同作用形成。
[0020]根据本专利技术的另一实施例，提供了一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识装置，包括：
[0021]位移表达式生成单元，用于在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式；
[0022]辨识单元，用于利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。
[0023]一种存储介质，存储介质存储有能够实现上述任意一项惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法的程序文件。
[0024]一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一项的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法。
[0025]本专利技术实施例中的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置，在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式，且利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识，该算法简单、参数少，易于实现，且搜索效率高。
附图说明
[0026]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1为本专利技术惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法的流程图；
[0028]图2为本专利技术中释放顶针集总元件示意图；
[0029]图3为本专利技术惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识装置的模块图。
具体实施方式
[0030]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0031]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0032]实施例1
[0033]根据本专利技术一实施例，提供了一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，参见图1，包括以下步骤：
[0034]S101:在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式；
[0035]S102:利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。
[0036]本专利技术实施例中的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式，且利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识，该算法简单、参数少，易于实现，且搜索效率高。
[0037]其中，根据实验数据利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。
[0038]其中，位移表达式为：
[0039][0040]其中a3、a2、a1以及b0是待辨识参数。
[0041]其中，基于固有动力学推导出释放顶针的位移X
RT
关于输入E的传递函数G(s)为：
[0042][0043]其中，公式(1)中系数表达式为：
[0044][0045][0046][0047][0048]其中，x
RT
是释放顶针的位移，E是输入电压，q是释放顶针集总元件电路上积累的电荷，R是释放顶针集总元件电路电阻，C与T
p
是压电驱动器的电容与换能比，b与k为复合阻尼与复合刚度，m为释放顶针与半个压电元件的等效质量。
[0049]其中，复合刚度为释放顶针集总元件电路中垫圈弹簧与压电元件共同作用形成。
[0050]下面以具体实施例，对本专利技术的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法进行详细说明：
[0051]本专利技术采用布谷鸟优化算法对释放顶针的释放速度模型参数进行辨识，该算法简单、参数少，易于实现，且搜索效率高。
[0052]释放顶针集总元件示意图如图2所示，基于固有动力学可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式；利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。2.根据权利要求1所述的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，其特征在于，根据实验数据利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。3.根据权利要求1所述的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，其特征在于，位移表达式为：其中a3、a2、a1以及b0是待辨识参数。4.根据权利要求1所述的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，其特征在于，基于固有动力学推导出释放顶针的位移X
RT
关于输入E的传递函数G(s)为：5.根据权利要求4所述的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，其特征在于，公式(1)中系数表达式为：于，公式(1)中系数表达式为：于，公式(1)中系数表达式为：于，公式(1)中系数表达式为：6.根据权利要求5所述的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，其特征在于，x...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德全，刘洪达，王栋，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：