基于增益在線辨識的微機電陀螺標度因數補償技術研究

崔 健,劉 凱

(北京自動化控制設備研究所,北京 100074)

基于增益在線辨識的微機電陀螺標度因數補償技術研究

崔 健,劉 凱

(北京自動化控制設備研究所,北京 100074)

標度因數溫度穩定性是微機電陀螺的關鍵指標之一,是評價陀螺溫度性能的重要依據。推導并分析了溫度對陀螺標度因數的影響,指出驅動模態振動位移、檢測通路電路增益及兩模態頻差是影響陀螺標度因數溫度穩定性的3個重要因素,測試了對標度因數影響較大的電路增益和頻差在溫度變化條件下的變化。對此設計了基于增益在線辨識技術的標度因數溫度補償方案并進行了數值及宏模型仿真,通過在驅動端和檢測端施加一遠離陀螺工作頻率的輔助信號實時辨識出電路的增益變化,進而進行增益補償,同時對陀螺頻差變化帶來的影響也進行了補償。仿真結果表明該方法能夠大幅提高陀螺標度因數的溫度穩定性,由未補償下的7.93×10-4/℃降至1.0×10-5/℃以內,改善幅度達98%以上。

微機電陀螺；標度因數；增益在線辨識

0 引言

標度因數溫度穩定性是微機電陀螺的關鍵指標之一,是評價陀螺溫度性能的重要依據。為了獲得較好的標度因數溫度穩定性,要對陀螺的標度因數進行溫度補償,通常在全溫范圍內記錄陀螺的標度因數以及對應的溫度值,再利用最小二乘法對溫度和標度因數進行擬合補償[1-4]。該溫度補償技術的關鍵在于實時而精確地獲取陀螺敏感表頭的溫度信息,目前常用的方法是在陀螺表頭附近安裝溫度傳感器實時測量環境溫度信息[5-6]。……