System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法技术_技高网

一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法技术

技术编号:40255361 阅读:11 留言:0更新日期:2024-02-02 22:47
本发明专利技术属于惯性测量技术领域,公开了一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法,在陀螺信号上施加频率ω2的载波信号,所述频率ω2远离谐振子谐振频率ω1,实现谐振频率ω1处的增益误差Δk估计与补偿。本发明专利技术可以在不影响半球谐振陀螺正常工作的同时实现增益不对称误差实时估计,提高半球谐振陀螺信号解算与全角控制精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于惯性测量,具体涉及一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法


技术介绍

1、在现代化战争中,要求新一代武器装备具备精确打击、快速反应、强抗干扰能力。陀螺仪器是惯性导航系统的核心器件,是提高武器系统的战场应变能力、生存能力和协同作战等能力的关键技术。

2、速率积分半球谐振陀螺是利用半球谐振子振动驻波沿环向的进动来敏感基座角运动的固体波动陀螺。其采用谐振子和平板电极“两件套”结构,具备高精度的同时,结构更加简单,更适合低成本大批量生产,可直接测量载体转动角度,且谐振子的驻波进动系数仅由谐振子结构决定,标度因数稳定性极好,具备高精度、抗辐照、低功耗、小体积、高可靠性、寿命长且全寿命免维护的独特优点,满足新一代武器装备的发展需求。

3、半球谐振陀螺的信号检测是通过敏感谐振子唇缘与平板电极间的距离变化产生的电流信号完成的。对谐振子上间隔45度位置的信号进行采集并采用传统的iq解调算法即可实现振动信号幅值、正交幅值、振动相位等信息的提取。由于谐振子振动幅值较小,一般为几十微米,所以平板电极产生的电流信号极为微弱且易受到噪声影响,因此需要经过信号调理电路与放大电路对信号进行处理。将谐振子上间隔45度位置的信号采集电路分别定义为x通道、y通道电路,为了保证振动信号的精确提取,需保证x通道和y通道具有相同的电路特性。但由于信号采集电路中电容、电阻、运放、开关等电子元器件性能存在一定差异,导致x、y通道增益不对称,即当相同的信号经过两通道时,采样得到的信号幅值会存在差异。这一差异会导致振动信号通过iq解调得到的信息存在误差,该误差会通过稳幅、正交、频率跟踪等控制回路进一步反馈给谐振子,从而引起陀螺输出误差。


技术实现思路

1、本专利技术针对x、y通道增益不对称,引起陀螺输出误差的问题,提出一种半球谐振陀螺控制电路通道增益不对称误差激励与辨识方法,提高半球谐振陀螺全角工作模式下的信号解算、控制精度。

2、为实现本专利技术目的,本专利技术提供的一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法,采取技术方案如下:

3、在陀螺信号上施加频率ω2的载波信号,所述频率ω2远离谐振子谐振频率ω1(ω2≥3ω1),实现谐振频率ω1处的增益误差δk估计与补偿。

4、进一步的,谐振频率处的增益误差δk估计通过下列公式计算获得,

5、

6、其中,kx(ω1)、ky(ω1)分别为谐振频率ω1处的x、y通道增益,kx(ω2)、ky(ω2)分别为谐振频率ω2处的x、y通道增益,函数h(·)通过对电路的传递函数求取。

7、进一步的,当电路比较复杂,函数h(·)难以直接求取时,通过施加多个频率的载波信号,求取多个频点处的增益并建立增益的估计模型,实现谐振频率ω1处的增益不对称误差实时估计与补偿。

8、本专利技术的有益效果是,依据半球谐振陀螺控制电路幅频特性与半球谐振陀螺振动信号特性,设计特定频率的载波信号实现控制电路增益不对称误差激励与辨识,该算法原理简单且易于实现,可以在不影响半球谐振陀螺正常工作的同时实现增益不对称误差实时估计,提高半球谐振陀螺信号解算与全角控制精度。

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【技术保护点】

1.一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法,其特征在于,在陀螺信号上施加频率ω2的载波信号,所述频率ω2远离谐振子谐振频率ω1,且满足:ω2≥3ω1,实现谐振频率ω1处的增益误差Δk估计与补偿。

2.根据权利要求1所述的一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法,其特征在于,谐振频率处的增益误差估计通过下列公式计算获得,

3.根据权利要求1所述的一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法,其特征在于,当电路比较复杂,函数H(·)难以直接求取时,通过施加多个频率的载波信号,求取多个频点处的增益并建立增益的估计模型,实现谐振频率ω1处的增益误差实时估计与补偿。

【技术特征摘要】

1.一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法,其特征在于,在陀螺信号上施加频率ω2的载波信号,所述频率ω2远离谐振子谐振频率ω1,且满足:ω2≥3ω1,实现谐振频率ω1处的增益误差δk估计与补偿。

2.根据权利要求1所述的一种半球谐振陀螺控制电路增益误差补偿方法,其特征在于,谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐海刚钟润伍梁文伟邱丽玲杜善宇杨丽孙凯丽牛畅张超王建海朱雅马麒涵王宝军朱毅李泽章秦玉霞
申请(专利权)人:北京自动化控制设备研究所
类型:发明
国别省市:

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