一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法及系统技术方案

一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法及系统，它属于惯性技术领域。本发明专利技术解决了在谐振子达到热稳定之前，控制电路施加虚拟进动角速度受温度影响不断变化导致陀螺输出性能受到影响的问题。本发明专利技术通过对不同温度下半球谐振子振动频率与虚拟进动角速度标定，再采用拟合方法对标定的半球谐振子振动频率与虚拟进动角速度进行函数拟合，并最终补偿到陀螺控制系统中，实现半球谐振陀螺启动过程中陀螺输出性能的快速稳定。本发明专利技术方法可以应用于半球谐振陀螺的启动过程。用于半球谐振陀螺的启动过程。用于半球谐振陀螺的启动过程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法及系统


[0001]本专利技术属于惯性
，具体涉及一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法及系统。

技术介绍

[0002]半球谐振子是半球谐振陀螺核心敏感元件，在半球谐振陀螺开始启动之后，其谐振频率会随着谐振子温度的升高而升高。全角模式半球谐振陀螺通常采用虚拟进动控制模式，通过施加驱动力使谐振子驻波以恒定角速度旋转以达到平衡周期性误差的目的，并在最终陀螺输出中将此部分进动角速度去除，因此虚拟进动角速度稳定性对半球谐振陀螺整体性能起决定性作用。通常半球谐振陀螺需要几小时至十几小时的预热时间，预热后，谐振子达到热平衡，虚拟进动转速也保持稳定。但长时间预热过程无法满足复杂的实际应用场景。
[0003]综上所述，由于半球谐振陀螺表头开始工作到谐振子达到热稳定之前，控制电路施加虚拟进动角速度会受温度影响不断变化，最终影响陀螺输出性能，因此，如何减小半球谐振陀螺预热时间是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为解决在谐振子达到热稳定之前，控制电路施加虚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤1、将半球谐振陀螺置于高低温试验箱内，并启动半球谐振陀螺；步骤2、将高低温试验箱内的温度设定为半球谐振陀螺实际使用时的最低温度t0，并在设定的温度下维持至少T0时间；采用半球谐振陀螺数据采集上位机记录半球谐振陀螺在当前温度达到稳定时的谐振子振动频率以及虚拟进动角速度；步骤3、判断高低温试验箱的温度是否达到半球谐振陀螺实际使用时的最高温度t
M
，若未达到，则跳转至步骤4，否则跳转至步骤5；步骤4、将高低温试验箱温度升高Δt，并维持至少T0时间，采用半球谐振陀螺数据采集上位机记录半球谐振陀螺在当前温度下达到稳定时的谐振子振动频率以及虚拟进动角速度，再跳转至步骤3；步骤5、对半球谐振陀螺数据采集上位机记录的各温度下的虚拟进动角速度与谐振子振动频率进行函数拟合；步骤6、根据步骤5中的函数拟合结果，对半球谐振陀螺控制算法中的虚拟进动角速度进行补偿。2.根据权利要求1所述的一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法，其特征在于，所述T0的取值为4小时。3.根据权利要求2所述的一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法，其特征在于，所述虚拟进动角速度与谐振子振动频率的函数关系为：其中，ω是谐振子振动频率，Ω是虚拟进动角速度，a
i
是函数的i次项系数，i＝0,1,
…
,n，n是拟合函数的次数。4.根据权利要求3所述的一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法，其特征在于，所述系数a
i
的辨识方法为：步骤S1、设定系数a
i
的初值为a
i
(0)＝0；步骤S2、计算当前温度T
k
下的值函数r(k)：r(k)＝Ω
d
(k)
‑
Ω
r
(k)其中，Ω
d
(k)为当前温度T
k...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奇，奚伯齐，王常虹，伊国兴，李汉时，解伟男，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：