[发明专利]硅微陀螺仪正交误差校正方法有效
申请号: | 201910236525.8 | 申请日: | 2019-03-27 |
公开(公告)号: | CN109931959B | 公开(公告)日: | 2023-03-31 |
发明(设计)人: | 陈放;费峻涛 | 申请(专利权)人: | 河海大学常州校区 |
主分类号: | G01C25/00 | 分类号: | G01C25/00 |
代理公司: | 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 | 代理人: | 董建林 |
地址: | 213022 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 陀螺仪 正交 误差 校正 方法 | ||
1.一种硅微陀螺仪正交误差校正方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
在硅微陀螺仪的重量块中,增加正交校正电极;
对所述正交校正电极施加正交控制电压,产生与耦合刚度相等的静电刚度,达到正交误差校正的目的;
建立闭环校正系统,获得耦合刚度;
将所述耦合刚度和驱动模态的振动位移相乘,得到正交力;
将所述正交力经过检测模态得到位移信号;
通过转换因子将所述位移信号转化为电压量;
将所述电压量加入正交调解,运用低通滤波,得到正交误差量;
将所述正交误差量经过PI控制器换算得到正交控制电压;
将所述正交控制电压作用于正交校正电极,产生和消除耦合刚度相等的静电刚度;
所述正交力通过如下公式获得:
式中Fq为正交力,kyx为耦合刚度,Ax为驱动模态振动幅值,ω为驱动频率,t为时间,j为复数,其j2=-1,e为超越数;
所述位移信号获得过程如下:
对公式(3)进行拉式变化得如下所示公式:
式中Fq(s)为正交力的复变函数,s为复变数;
在等式(4)的两边同时乘以Gs(s),获得位移信号:
式中,sq(s)为位移信号,Gs(s)为系统检测模态的传递函数;
在等式(5)的两边同时乘以kin1,获得电压量;
式中,Vq(s)为电压量,kin1为转换因子一;
所述正交误差量获得方法包括:
通过如下公式获得解调输出值:
式中dm(s)为解调输出值,按照如下公式得到正交误差量:
/
式中rq(s)为正交误差量,Lf(s)为二阶低通滤波器的传递函数。
2.根据权利要求1所述的一种硅微陀螺仪正交误差校正方法,其特征在于,所述正交控制电压获得方法包括:
计算检测模态的传递函数:
式中,ωy为检测模态的固有频率,Qy为硅微陀螺仪检测模态的品质因子,my为检测方向的有效质量;
将公式(9)代入公式(8)得到公式(10):
在公式(10)两边乘以PI控制器的传递函数,得到正交控制电压:
式中uq(t)为正交控制电压,Hq(s)为PI控制器的传递函数。
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