[發(fā)明專利]平板電極式半球諧振陀螺靜態(tài)安裝誤差及參數(shù)辨識方法、存儲介質(zhì)及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210253730.7
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114440851B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫一為;伊國興;魏振楠;解偉男;王常虹
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01C19/5691
• 分類號: G01C19/5691;G01C19/5776;G01C25/00;G01R27/26
• 代理公司: 哈爾濱市松花江聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 23213
• 代理人: 時起磊

1.平板電極式半球諧振陀螺靜態(tài)安裝誤差及參數(shù)辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：利用電容測量儀測量得到各電極的靜態(tài)電容值C_m，并計算電容均值C_e；

步驟(2)：為平板電極電容模型的解析表達(dá)式中的待定系數(shù)k₁、k₂、k₃、k₄賦初始值，其中k₄＝C_e；所述平板電極電容模型的解析表達(dá)式如下：

其中，為電極角度；

步驟(3)：以安裝傾角β＝0、傾角方位角為初始值，迭代求解下式的極小值，得到安裝傾角β、傾角方位角估計值，

其中，為電極角度；m為各電極的序號，M為電極的總數(shù)；

同時，根據(jù)C_e計算電極平均間隙d_e；

步驟(4)：將d_e帶入平板電極電容模型，令β∈[0，100″、并根據(jù)各電極邊界仿真得到電極靜態(tài)電容值表Z；電極靜態(tài)電容值表Z中的具體電極靜態(tài)電容記為Z(i，j)，i為在[0，360°區(qū)間內(nèi)的取值所對應(yīng)的序號，共有I個取值；j為β在[0，100″區(qū)間內(nèi)的取值β_j所對應(yīng)的序號，β_j共有J個取值；

步驟(5)：以時間上最近一次k₁、k₂、k₃、k₄估計值為初始值，迭代求解下式極小值，得到k₁、k₂、k₃、k₄的最新估計值；

步驟(6)：以時間上最近一次β、估計值為初始值，迭代求解下式的極小值，得到安裝傾角β、傾角方位角的最新估計值；

同時，根據(jù)C_e計算電極平均間隙d_e；

步驟(7)：計算當(dāng)前傾角方位角估計值與上一時刻傾角方位角估值值之差，即傾角方位角估計增量

步驟(8)：判斷是否大于設(shè)定迭代精度，如果大于，則返回步驟(4)，否則終止迭代，輸出安裝傾角β、傾角方位角電極平均間隙d_e的最新估值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板電極式半球諧振陀螺靜態(tài)安裝誤差及參數(shù)辨識方法，其特征在于，所述平板電極電容模型如下：

以0°電極中心為圓周角起點，設(shè)電極周向邊界為諧振子唇沿端面在電極表面正投影徑向邊界為[r₁，r₂]，諧振子中面半徑為R_m，平板電極平均間隙為d_e；

平板電極電容模型為

式中，k為靜電常數(shù)；β為平板電極式半球諧振陀螺表頭安裝傾角，為平板電極式半球諧振陀螺表頭安裝傾角方位角。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板電極式半球諧振陀螺靜態(tài)安裝誤差及參數(shù)辨識方法，其特征在于，步驟(3)中迭代求解J_M極小值的過程采用Nelder-Mead單純形算法。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板電極式半球諧振陀螺靜態(tài)安裝誤差及參數(shù)辨識方法，其特征在于，步驟(5)中迭代求解J_k極小值的過程采用Nelder-Mead單純形算法。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的平板電極式半球諧振陀螺靜態(tài)安裝誤差及參數(shù)辨識方法，其特征在于，步驟(3)所述的電極平均間隙d_e如下：

其中，為電極的圓周角寬度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平板電極式半球諧振陀螺靜態(tài)安裝誤差及參數(shù)辨識方法，其特征在于，步驟(2)所述的待定系數(shù)k₁、k₂、k₃賦的初始值分別為k₁＝2.1299×10^-12、k₂＝0.0798、k₃＝2.9859×10⁴。