一种基于模糊控制和高斯过程的半球谐振陀螺温补方法技术

本发明专利技术公开了一种基于模糊控制和高斯过程的半球谐振陀螺温补方法，根据温度值和温度变化率将半球谐振陀螺仪的工作区间划分为若干个不同的温度区间；在每个温度区间内分别建立高斯过程模型；采集当前时刻的半球谐振陀螺仪谐振子的谐振频率，并根据谐振频率计算谐振子的谐振频率变化率；根据谐振频率和谐振频率变化率计算当前时刻对各个温度区间的隶属度，且确定每个高斯过程模型对应的第一预测零偏值；根据每个第一预测零偏值及其对应的隶属度计算得到当前时刻的第二预测零偏值，并基于该第二预测零偏值对半球谐振陀螺仪的输出角度进行优化。本发明专利技术通过建立高斯过程模型，并根据极大似然估计预测陀螺零偏，能取得更好的预测效果。测效果。测效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊控制和高斯过程的半球谐振陀螺温补方法


[0001]本专利技术属于半球谐振陀螺仪的温度补偿
，尤其涉及一种基于模糊控制和高斯过程的半球谐振陀螺温补方法。

技术介绍

[0002]半球谐振陀螺仪是用来测量载体角速度部件，在使用过程中，外界环境温度的变化作用于半球谐振陀螺仪，造成的漂移十分复杂。半球谐振陀螺仪的材料性能、谐振子结构尺寸和元件(包含了激励器、电容传感器、谐振子等)的固有频率等都会发生微小的变化，都会导致半球谐振陀螺仪输出产生漂移，最终使得半球谐振陀螺的检测精度下降。因此，对半球谐振陀螺仪的温度漂移建模和补偿是非常必要的。
[0003]在半球谐振陀螺仪的温度补偿中，传统的回归建模方法是最小二乘建模和分段建模相结合。最小二乘法旨在通过最小二乘法建立陀螺零偏与温度相关变量(如温度和温度的变化率)的最小二乘模型，再根据得到的模型预测在不同温度条件下陀螺的零偏，进而对零偏进行补偿。
[0004]但是，最小二乘法是一种线性的拟合方法，不能很好地表征半球谐振陀螺仪零偏与温度之间复杂的非线性关系，误差较大。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊控制和高斯过程的半球谐振陀螺温补方法，其特征在于，包括以下步骤：根据温度值和温度变化率将半球谐振陀螺仪的工作区间划分为若干个不同的温度区间；在每个所述温度区间内分别建立高斯过程模型；采集当前时刻的半球谐振陀螺仪谐振子的谐振频率，并根据所述谐振频率计算谐振子的谐振频率变化率；根据所述谐振频率和谐振频率变化率计算当前时刻对各个所述温度区间的隶属度，且基于每个温度区间的高斯过程模型，以所述谐振频率和谐振频率变化率为输入信息，确定每个所述高斯过程模型对应的第一预测零偏值；根据每个所述第一预测零偏值及其对应的隶属度计算得到当前时刻的第二预测零偏值，并基于该第二预测零偏值对半球谐振陀螺仪的输出角度进行优化。2.如权利要求1所述的一种基于模糊控制和高斯过程的半球谐振陀螺温补方法，其特征在于，根据温度值和温度变化率将半球谐振陀螺仪的工作区间划分为若干个不同的温度区间包括：根据温度值和温度变化率将半球谐振陀螺仪的工作区间划分为低温快降段、低温慢降段、低温慢升段、低温快升段、高温快降段、高温慢降段、高温慢升段和高温快升段。3.如权利要求2所述的一种基于模糊控制和高斯过程的半球谐振陀螺温补方法，其特征在于，在每个所述温度区间内分别建立高斯过程模型包括：在每个所述温度区间内采集若干组数据集；其中，每组数据集均包括谐振子的谐振频率和谐振频率变化率；根据若干组所述数据集建立所述高斯过程模型。4.如权利要求3所述的一种基于模糊控制和高斯过程的半球谐振陀螺温补方法，其特征在于，根据若干组所述数据集建立所述高斯过程模型之前还包括：对每组所述数据集依次进行z
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score标准化和滑动平均滤波。5.如权利要求3所述的一种基于模糊控制和高斯过程的半球谐振陀螺温补方法，其特征在于，根据所述谐振频率和谐振频率变化率计算当前时刻对各个所述温度区间的隶属度包括：U
X,y
＝m
X
×
n
y
，其中，U
X,y
为当前时刻对各个所述温度区间的隶属度，X∈{A,B}，y∈{a,b,c,d}，m
X
为当前时刻对高温段和低温段的隶属度，n
y

【专利技术属性】
技术研发人员：王小旭，高璞，陈圳南，李华，刘明雍，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：