[發明專利]一種電極角度存在誤差時的半球諧振陀螺振型角獲取方法

有效

• 申請號: 202110826008.3
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113551660B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 解偉男;汪昕楊;奚伯齊;王奇;伊國興;王常虹
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01C19/5776
• 分類號: G01C19/5776;G01C25/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

1.一種電極角度存在誤差時的半球諧振陀螺振型角獲取方法，其特征在于：所述方法具體過程為：

步驟1，將半球諧振陀螺安裝并固定在轉臺上，使陀螺敏感軸與轉臺的旋轉軸重合；

步驟2，對半球諧振陀螺上的激勵電極施加激勵電壓進行參數激勵，直到諧振子的振動信號幅值不變；

步驟3，使轉臺勻速旋轉，采集陀螺上0°、45°檢測電極檢測到的振動信號x、y，同時采集轉臺角度θ_r；

步驟4，利用鎖相環生成的參考信號v_rc、v_rs分別對檢測到的振動信號x、y進行解調，得到信號Cx、Sx、Cy、Sy，對信號Cx、Sx、Cy、Sy分別進行低通濾波得到信號Cx'、Sx'、Cy'、Sy'，再對信號Cx'、Sx'、Cy'、Sy'進行二次組合，得到E、R、S信號；

步驟5，建立考慮電極角度誤差的測角方程；

步驟6，對非線性辨識算法進行初始參數設置；

步驟7，將步驟4得到的E、R、S信號作為非線性辨識算法的輸入，對電極角度誤差進行辨識，得到估計的電極角度誤差

步驟8，將辨識得到的代入步驟5建立的考慮電極角度誤差的測角方程中，獲取電極角度存在誤差時的半球諧振陀螺振型角；

所述步驟4中利用鎖相環生成的參考信號v_rc、v_rs分別對檢測到的振動信號x、y進行解調，得到信號Cx、Sx、Cy、Sy，對信號Cx、Sx、Cy、Sy分別進行低通濾波得到信號Cx'、Sx'、Cy'、Sy'，再對信號Cx'、Sx'、Cy'、Sy'進行二次組合，得到E、R、S信號；具體過程為：

利用鎖相環生成的參考信號v_rc、v_rs分別對檢測到的振動信號x、y進行解調，得到信號Cx、Sx、Cy、Sy，表達式為：

將信號Cx、Sx、Cy、Sy經過低通濾波，分別濾除信號Cx、Sx、Cy、Sy中的二倍頻，得到信號Cx'、Sx'、Cy'、Sy'；

對信號Cx'、Sx'、Cy'、Sy'進行二次組合，得到E、R、S信號；

所述對信號Cx'、Sx'、Cy'、Sy'進行二次組合，得到E、R、S信號，表達式為：

所述步驟5中建立考慮電極角度誤差的測角方程；具體過程為：

建立考慮電極角度誤差的測角方程，得到振型的真實進動角θ_real，形式如下:

2.根據權利要求1所述一種電極角度存在誤差時的半球諧振陀螺振型角獲取方法，其特征在于：所述步驟2中激勵電極間隔布置在半球諧振陀螺上。

3.根據權利要求2所述一種電極角度存在誤差時的半球諧振陀螺振型角獲取方法，其特征在于：所述參考信號v_rc、v_rs由正弦信號和余弦信號組成。

4.根據權利要求3所述一種電極角度存在誤差時的半球諧振陀螺振型角獲取方法，其特征在于：所述步驟6中對非線性辨識算法進行初始參數設置；具體過程為：

所述非線性辨識算法為非線性最小二乘法或擴展卡爾曼濾波法；

給定電極角度誤差的估計初值和進動系數的估計初值