[发明专利]一种用于微机电惯性测量单元温度误差补偿的方法

权利要求书

1.一种用于微机电惯性测量单元温度误差补偿的方法，其特征在于，包括：

S1、设计全温实验，采集全温输出数据；

S2、根据所述全温实验的输出数据，分析MIMU的温度输出特性，选取温度变量建立MEMS加速度计和MEMS陀螺的温度误差模型；所述温度变量为温度和温度变化率；

S3、设计自适应神经模糊推理系统；分别将MEMS加速度计和MEMS陀螺的温度误差作为训练样本输入自适应神经模糊推理系统；利用自适应神经网络训练出模糊参数，获得最优网络模型；

S4：根据所述最优网络模型，计算温度误差的预测输出，应用网络预测结果补偿MIMU的全温输出。

2.如权利要求1所述的一种用于微机电惯性测量单元温度误差补偿的方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：

S11、将微型惯性测量单元和光纤陀螺分别固定在测试工装上，将所述测试工装放置在温箱内；所述光纤陀螺内置温度传感器；

S12、采用Micro-USB接口数据线连接微型惯性测量单元和测试计算机，所述光纤陀螺由直流稳压电源供电；

S13、启动温箱设定温箱起始温度为室温27℃，在起始温度处保温10分钟，保证温箱温度和微型惯性测量单元内部温度达到一致；

S14、控制温箱以0.5℃/min升温至60℃，待光纤陀螺温度的温度传感器显示达到60℃后，恒温30分钟，完成升温过程；

S15、控制温箱以1℃/min降温至-40℃，待光纤陀螺温度显示达到-40℃后，恒温30分钟，完成降温过程；

S16、控制温箱以1℃/min升温至27℃，待光纤陀螺温度显示达到27℃后，恒温30分钟，关闭温箱；

S17、全程采集上述步骤S11～S16过程中，MEMS陀螺输出、MEMS加速度计输出和光纤陀螺温度数据。

3.如权利要求2所述的一种用于微机电惯性测量单元温度误差补偿的方法，其特征在于，所述步骤S1，还包括：

S18、对MEMS陀螺输出的测试数据进行1s平滑处理，生成平滑序列。

4.如权利要求1所述的一种用于微机电惯性测量单元温度误差补偿的方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：

根据所述全温实验的输出数据，确定温度T和温度变化率作为自变量，温度误差作为因变量；

建立MEMS加速度计X轴的零偏温度误差模型：

MEMS陀螺X轴的零偏温度误差模型：

式中：A为不同温度下的加速度计输出；G为不同温度下的陀螺输出；a₀～a₅和b₀～b₅分别为MEMS加速度计和MEMS陀螺的温度系数。

5.如权利要求4所述的一种用于微机电惯性测量单元温度误差补偿的方法，其特征在于，所述步骤S3中，设计自适应神经模糊推理系统，包括：

根据S2中建立的温度误差模型，建立二输入单输出的自适应网络模糊推理系统；设置系统输入包含2个节点，分别表示温度和温度变化率；系统输出包含1个节点，表示陀螺零偏输出。