振梁式壓電振動(dòng)陀螺動(dòng)力學(xué)分析與誤差抑制研究.pdf

1、振梁式壓電振動(dòng)陀螺是一種重要的角速率慣性傳感器。該類型陀螺具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，并且在理論上沒(méi)有精度上限。目前，受器件制作誤差和電子噪聲等誤差的影響，在實(shí)際應(yīng)用中的振梁式壓電振動(dòng)陀螺僅僅停留在中低精度的水平。因此，分析振梁式壓電振動(dòng)陀螺的誤差并對(duì)其進(jìn)行合適的硬件優(yōu)化和合理的算法抑制，就成為提高其測(cè)量精度的重要途徑。本文研究將主要集中于振梁式壓電振動(dòng)陀螺的誤差類型、誤差特征、誤差消除和整體誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)的分析、討論和研究方

2、面。
　　 在誤差理論分析與研究方面，本論文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作：1)從動(dòng)力學(xué)特性和誤差產(chǎn)生的機(jī)理入手，對(duì)因加工水平限制而產(chǎn)生的輸出誤差進(jìn)行理論推導(dǎo)，并結(jié)合60mm合金振梁完成數(shù)值計(jì)算，得出影響陀螺短期偏置穩(wěn)定性的主要因素和影響陀螺輸出性能的主要誤差源，以及影響正交誤差的主要因素；2)通過(guò)計(jì)算后定量評(píng)估了質(zhì)心偏移誤差和寄生哥氏力誤差對(duì)陀螺性能的影響程度；3)選用了合理的低通濾波器進(jìn)行濾波，達(dá)到對(duì)輸出誤差信號(hào)的抑制與消除；

3、4)對(duì)影響陀螺測(cè)量精度的主要誤差源--正交誤差進(jìn)行計(jì)算，并同理論等效值進(jìn)行比較研究，同時(shí)研究了采用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)抑制正交誤差。計(jì)算結(jié)果表明輸出值對(duì)應(yīng)的均方差減小了54.52％，同時(shí)對(duì)零位漂移有很好的抑制作用，證明了所設(shè)計(jì)模型的合理性和抑制誤差的有效性。
　　 鑒于陀螺儀溫度漂移誤差的部分不確定因素不便于從硬件角度進(jìn)行消除，本論文采用了一種適用于陀螺儀溫度漂移誤差的非線性整體補(bǔ)償算法--T-S模糊建模補(bǔ)償算法。論文在建立該模型的基礎(chǔ)