[發明專利]微機械陀螺自適應補償的方法及裝置

有效

• 申請號: 201210085094.8
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102607542A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 胡海雙;陳潔;姚立斌;林宇;朱江;趙海生;周立鋼;李燕;鄭婕;田桂平
• 申請（專利權）人: 昆明物理研究所
• 主分類號: G01C19/00
• 分類號: G01C19/00
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明涉及一種微機械陀螺，特別是涉及一種自動修正微機械陀螺漂移的方法及其裝置。

背景技術

微機械陀螺工作性能的好壞，對于小型化控制系統的控制精度起主要作用。微機械陀螺由于工作狀態(溫度、沖振)發生急劇變化，會產生不同程度的漂移，該漂移特性主要表現為控制系統的精度下降，不能在特定的條件下滿足控制系統的要求。若不進行后期自適應補償處理，甚至會導致控制系統無法正常工作或失控。為了解決微機械陀螺的參數漂移導致的控制精度下降問題，采取的方法一般是使用穩定控制平臺系統內的高性能的慣導裝置作為校正基準，通過電路對微機械陀螺的信號采集并計算得到相應的修正參數，進而修正微機械陀螺的參數漂移。但是，由于一些系統的特殊性，系統內無法提供更高性能的慣導裝置作為校正基準，使微機械陀螺在參數漂移后無法進行參數的再標定，導致系統的控制精度下降，嚴重的情況下甚至出現控制系統不可控的情況。因此，現有的校正微機械陀螺漂移的問題限制了微機械陀螺在一些特定條件下的應用。

發明內容

針對現有技術存在的校正工作參數在不同工作環境下需要進行周期性校準的缺陷，本發明提出一種微機械陀螺自適應補償方法及裝置，系統內無需提供更高性能的參考慣導裝置，通過對參數的自適應調整實現微機械陀螺的修正。

本發明所述的微機械陀螺自適應補償方法，其工作原理是：基于環境溫度、預先存儲微機械陀螺的多個參數矩陣以及沖擊振動三方面的參數作為補償算法的計算依據，對不同狀態下的預置校正參數與微機械陀螺實際采集到的數據進行算法迭代，根據計算結果對微機械陀螺的參數進行自適應修正。

本發明所述的微機械陀螺自適應補償方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：采集一系列基于不同狀態下獨立工作的高性能慣導裝置的數據，狀態范圍覆蓋整個工作區間，具體方法是：

(1)在室溫和無沖擊振動的條件下作為起始預置工作點；

(2)按照一定步長控制工作溫度變化，并在各個溫度點施加不同強度的沖擊振動，直到滿足控制系統要求的最高條件，進而來確定其預置工作點；

(3)按照以上兩步確定的各預置工作點作為微機械陀螺的當前時刻的參考基準。

步驟二：按照同等步長改變單獨工作的微機械陀螺的環境溫度，并在各個溫度點施加不同強度的沖擊振動，直到滿足控制系統要求的最高條件，通過測量當前微機械陀螺工作的環境溫度，同時記錄沖擊振動的參數。

步驟三：采集微機械陀螺和高性能慣導裝置對一系列不同狀態點下對系統的響應，并將所有采集到的數據輸入數據存儲裝置中進行存儲，具體方法是：

(1)確定微機械陀螺起始工作點；

(2)根據工作條件確定高性能慣導裝置的參數值并設定為參考基準，同時采集當前條件下微機械陀螺的響應，并將采集到的數據輸入數據存儲裝置中進行存儲；

(3)確定下一個工作點；

(4)重復(2)～(3)步，直到得到各個工作點的高性能慣導裝置對應的微機械陀螺的數據。

步驟四：根據工作條件和一系列不同狀態點下的微機械陀螺響應數據進行補償參數的計算，得到多個對應不同工作狀態下的補償參數，并將各補償參數進行存儲。

步驟五：現場使用時，根據應用微機械陀螺的系統工作條件，對相應補償參數讀出進行自適應修正得到對應當前工作狀態下的補償參數。

步驟六：數據處理裝置進行漂移補償并輸出補償后數據，輸出到控制系統，實現系統閉環控制。