本发明专利技术实施例公开了一种提高数字闭环加速度计测量精度的方法与装置。该方法利用隐函数求解的方式，分析采样点数、比例系数及积分系数等环路参数对闭环系统测量精度的影响，再利用基于固定低位的方式确定目标转换器在不同位数下的量化误差对闭环系统测量精度的影响，进而结合环路参数对应的影响分析结果以及目标转换器对应的影响分析结果，来对环路参数和目标转换器的位数进行调整，以最大程度的保证加速度计表头的性能。通过本发明专利技术，解决了现有数字闭环加速度计的环路参数对闭环系统测量精度影响不明确，制约了整个加速度计系统高精度发展的技术问题，达到了提高数字闭环加速度计性能，满足数字闭环加速度计精度需求的技术效果。术效果。术效果。
【技术实现步骤摘要】
一种提高数字闭环加速度计测量精度的方法与装置
[0001]本专利技术涉及加速度计测量
，尤其涉及一种提高数字闭环加速度计测量精度的方法与装置。
技术介绍
[0002]石英挠性加速度计(简称加速度计)是在液浮摆式加速度计及金属挠性加速度计基础上发展起来的新一代力反馈摆式加速度计，具有结构简单、长期稳定性好、灵敏度高、功耗低及易于小型化的特点，广泛应用于各种飞行器、陆军地面车辆、战术导弹、潜艇、船舶等惯性导航领域。
[0003]传统模拟石英挠性加速度计其输出为模拟电流或电压信息，再借助开环模数转换装置(I/F、V/F、A/D电路)来实现模数之间的转换。但是在转换过程中，由于受电路元器件线性度、温度漂移等因素的影响，容易导致系统整体精度下降，造成加速度计表头精度的损失。
[0004]作为惯性技术的重要组件，加速度计系统的高精度是其发展的一个重要趋势，提高加速度计系统的测量精度能够提升整个导航和制导系统的精度，改善整个惯性导航系统的性能，为当前数字闭环石英挠性加速度计可以达到的现实精度提供参考，同时为石英挠性加速度计性能指标的进一步优化提供理论依据。然而，现有全数字闭环挠性加速度计的环路各部分增益影响不明确，制约了整个加速度计系统的高精度发展。
[0005]针对上述的问题，尚未提出有效地解决方案。
技术实现思路
[0006]本专利技术实施例提供了一种提高数字闭环加速度计测量精度的方法与装置，以至少解决现有数字闭环加速度计的环路参数对闭环系统测量精度影响不明确，制约了整个加速度计系统高精度发展的技术问题。
[0007]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种提高数字闭环加速度计测量精度的方法，包括：建立数字闭环加速度计的闭环系统误差模型，确定环路参数与闭环系统测量精度之间的影响关系；基于隐函数求解的方式确定所述环路参数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述环路参数对应的影响分析结果；基于固定低位的方式确定目标转换器在不同位数下的量化误差对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述目标转换器对应的影响分析结果；根据所述环路参数对应的影响分析结果以及所述目标转换器对应的影响分析结果，调整所述环路参数和所述目标转换器的位数。
[0008]可选地，建立数字闭环加速度计的闭环系统误差模型，包括：对数字闭环加速度计的表头组件、检测电路及控制环节进行数学建模，得到数字闭环加速度计系统模型；根据系统信号流向与数字闭环加速度计系统模型，构建所述闭环系统误差模型。
[0009]可选地，所述环路参数至少包括采样点数、比例系数、积分系数，确定环路参数与闭环系统测量精度之间的影响关系，包括：确定所述采样点数影响闭环系统信噪比，所述比
例系数影响闭环系统带宽，积分系数影响闭环系统稳态误差，其中，所述闭环系统信噪比、闭环系统带宽及所述闭环系统稳态误差均为表示所述闭环系统测量精度的指标。
[0010]可选地，在所述环路参数为所述采样点数时，基于隐函数求解的方式确定所述环路参数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述环路参数对应的影响分析结果，包括：采用隐函数求解的方式，得到所述采样点数与闭环系统带宽的关系曲线，其中，采用所述采样点数调整闭环系统信噪比，所述采样点数增加，闭环系统带宽增加，所述闭环系统测量精度提高，但所述采样点数增加至预定阈值后，所述闭环系统测量精度降低；根据不同所述采样点数的闭环系统阶跃响应曲线及所述采样点数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述采样点数对应的影响分析结果为所述采样点数对所述闭环系统测量精度的影响为非单调以及最佳采样点数。
[0011]可选地，在所述环路参数为所述比例系数时，基于隐函数求解的方式确定所述环路参数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述环路参数对应的影响分析结果，包括：采用隐函数求解的方式，得到所述比例系数与闭环系统带宽的关系曲线，其中，采用所述比例系数调整闭环系统带宽；根据不同所述比例系数的闭环系统阶跃响应曲线及所述比例系数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述比例系数对应的影响分析结果为所述采样点数对所述闭环系统测量精度的影响为单调以及最佳比例系数。
[0012]可选地，在所述环路参数为所述积分系数时，基于隐函数求解的方式确定所述环路参数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述环路参数对应的影响分析结果，包括：采用隐函数求解的方式，得到所述积分系数与闭环系统带宽的关系曲线，其中，与采样点数、比例系数相比，所述积分系数对闭环系统带宽的影响最小；根据不同所述积分系数的闭环系统阶跃响应曲线及所述积分系数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述积分系数对应的影响分析结果为所述积分系数对所述闭环系统测量精度的影响为非单调以及最佳积分系数。
[0013]可选地，所述目标转换器包括A/D转换器和D/A转换器，基于固定低位的方式确定目标转换器在不同位数下的量化误差对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述目标转换器对应的影响分析结果，包括：利用所述固定低位的方式调整所述目标转换器的位数，分析所述目标转换器在不同位数下的量化误差对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述目标转换器对应的影响分析结果为所述A/D转换器、所述D/A转换器的位数减小，相应的所述量化误差增大，所述闭环系统测量精度越低。
[0014]根据本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种提高数字闭环加速度计测量精度的装置，包括：第一处理模块，用于建立数字闭环加速度计的闭环系统误差模型，确定环路参数与闭环系统测量精度之间的影响关系；第二处理模块，用于基于隐函数求解的方式确定所述环路参数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述环路参数对应的影响分析结果；第三处理模块，用于基于固定低位的方式确定目标转换器在不同位数下的量化误差对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述目标转换器对应的影响分析结果；第四处理模块，用于根据所述环路参数对应的影响分析结果以及所述目标转换器对应的影响分析结果，调整所述环路参数和所述目标转换器的位数。
[0015]根据本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述中任一项所述的提高
数字闭环加速度计测量精度的方法。
[0016]根据本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述中任一项所述的提高数字闭环加速度计测量精度的方法。
[0017]在本专利技术实施例中，采用建立数字闭环加速度计的闭环系统误差模型，确定环路参数与闭环系统测量精度之间的影响关系；基于隐函数求解的方式确定环路参数对闭环系统测量精度的影响，得到环路参数对应的影响分析结果；基于固定低位的方式确定目标转换器在不同位数下的量化误差对闭环系统测量精度的影响，得到目标转换器对应的影响分析结果；根据环路参数对应的影响分析结果以及目标转换器对应的影响分析结果，调整环路参数和目标转换器的位数。也就是说，本专利技术实施例利用隐函数求解的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高数字闭环加速度计测量精度的方法，其特征在于，包括：建立数字闭环加速度计的闭环系统误差模型，确定环路参数与闭环系统测量精度之间的影响关系；基于隐函数求解的方式确定所述环路参数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述环路参数对应的影响分析结果；基于固定低位的方式确定目标转换器在不同位数下的量化误差对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述目标转换器对应的影响分析结果；根据所述环路参数对应的影响分析结果以及所述目标转换器对应的影响分析结果，调整所述环路参数和所述目标转换器的位数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立数字闭环加速度计的闭环系统误差模型，包括：对数字闭环加速度计的表头组件、检测电路及控制环节进行数学建模，得到数字闭环加速度计系统模型；根据系统信号流向与数字闭环加速度计系统模型，构建所述闭环系统误差模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环路参数至少包括采样点数、比例系数、积分系数，确定环路参数与闭环系统测量精度之间的影响关系，包括：确定所述采样点数影响闭环系统信噪比，所述比例系数影响闭环系统带宽，积分系数影响闭环系统稳态误差，其中，所述闭环系统信噪比、闭环系统带宽及所述闭环系统稳态误差均为表示所述闭环系统测量精度的指标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述环路参数为所述采样点数时，基于隐函数求解的方式确定所述环路参数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述环路参数对应的影响分析结果，包括：采用隐函数求解的方式，得到所述采样点数与闭环系统带宽的关系曲线，其中，采用所述采样点数调整闭环系统信噪比，所述采样点数增加，闭环系统带宽增加，所述闭环系统测量精度提高，但所述采样点数增加至预定阈值后，所述闭环系统测量精度降低；根据不同所述采样点数的闭环系统阶跃响应曲线及所述采样点数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述采样点数对应的影响分析结果为所述采样点数对所述闭环系统测量精度的影响为非单调以及最佳采样点数。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述环路参数为所述比例系数时，基于隐函数求解的方式确定所述环路参数对所述闭环系统测量精度的影响，得到所述环路参数对应的影响分析结果，包括：采用隐函数求解的方式，得到所述比例系数与闭环系统带宽的关系曲线，其中，采用所述比例系数调整闭环系统带宽；根据不同所述比例系数的闭环系统阶跃响应曲线及所述比例系数对所述闭环系统测量精度的影响，得...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡辉，冉龙俊，高世涛，张立彪，
申请(专利权)人：中国人民解放军九六九零一部队三一分队，
类型：发明
国别省市：
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