[發(fā)明專利]基于主成分分析的微電子機(jī)械系統(tǒng)加速度計(jì)標(biāo)定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910077271.X
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109752568B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳錢;錢燁;顧國華;錢惟賢;楊文廣;楊錦清;孔筱芳;張駿;周驍駿;朱國強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué);南京理工晟奧光電科技有限公司
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00;G06F17/12;G06F17/16
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

1.一種基于主成分分析的微電子機(jī)械系統(tǒng)加速度計(jì)標(biāo)定方法，其特征在于，包括如下步驟：

(10)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集：將待標(biāo)定加速度計(jì)置于包含能夠進(jìn)行碼盤讀數(shù)的二軸轉(zhuǎn)臺的標(biāo)定平臺上進(jìn)行角速度計(jì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，采集包括加速度計(jì)三軸原始數(shù)據(jù)和二軸轉(zhuǎn)臺碼盤數(shù)據(jù)；

(20)線性誤差模型建立：根據(jù)加速度計(jì)的零偏、三軸比例因子和三軸之間的非正交量關(guān)系，構(gòu)建待標(biāo)定加速度計(jì)的線性誤差模型；

(30)線性誤差模型求解：將二軸轉(zhuǎn)臺碼盤數(shù)據(jù)代入線性誤差模型，優(yōu)化求解線性誤差模型各項(xiàng)系數(shù)；

(40)各軸殘差量獲?。簩⒕€性誤差模型各項(xiàng)系數(shù)代入線性誤差模型，求得待標(biāo)定加速度計(jì)各軸理論輸出，將所述各軸理論輸出與各軸對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)比較，得到各軸殘差量；

(50)各軸最大非線性誤差量獲取：分析待標(biāo)定加速度計(jì)各軸的殘差量，找到所述各軸影響最大非線性誤差量；

(60)加速度計(jì)標(biāo)定：聯(lián)立所找出的各軸的最大的非線性誤差量，結(jié)合線性模型，構(gòu)成完整的加速度計(jì)誤差模型，所有系數(shù)一起參與優(yōu)化，得到各項(xiàng)系數(shù)值，用所述完整的加速度計(jì)誤差模型及各項(xiàng)系數(shù)值對微電子機(jī)械系統(tǒng)加速度計(jì)進(jìn)行標(biāo)定；

所述(50)各軸非線性誤差影響量獲取步驟包括：

(51)特征樣例獲?。焊鶕?jù)待標(biāo)定加速度計(jì)各軸殘差量，列出各軸非線性特征模型，利用加速度計(jì)三軸原始數(shù)據(jù)粗?jǐn)M合出各軸對應(yīng)的特征系數(shù)，構(gòu)成所述各軸特征樣例如下，

AA＝[a_i]；

式中，a_i表示各軸的加速度計(jì)的第i個(gè)非線性誤差特征；

(52)均值分析：按下式得到均值歸一化值，

其中，

(53)協(xié)方差矩陣計(jì)算：根據(jù)下式得到用以衡量兩個(gè)變量總體誤差的協(xié)方差矩陣，

當(dāng)cov(a_i,a_j)＞0時(shí)，表明a_i與a_j正相關(guān)，

當(dāng)cov(a_i,a_j)＜0時(shí)，表明a_i與a_j負(fù)相關(guān)，

當(dāng)cov(a_i,a_j)＝0時(shí)，表明a_i與a_j不相關(guān)；

(54)特征值特征向量計(jì)算：求解矩陣A的齊次方程組：

|A-λE|＝0

式中，E是n維單位陣，方程組的解[λ_i]為矩陣A的i個(gè)特征值，對應(yīng)的基礎(chǔ)解系[x_i]為對應(yīng)的特征向量，對向量做歸一化，得到對應(yīng)的歸一化后的特征向量；

(55)特征向量矩陣計(jì)算：

將特征值按數(shù)值從大到小排序，并將對應(yīng)的特征向量按列向量的方式組合成特征向量矩陣，如下式，

M＝[x_i]；

(56)最大影響非線性誤差量選取：

對特征向量矩陣做投影，得到投影數(shù)據(jù)，

MM＝ΔAA'×M，

選取投影數(shù)據(jù)MM中最小的一個(gè)作為最大影響非線性誤差量。