振梁式壓電振動陀螺動力學(xué)分析與誤差抑制研究.pdf

1、振梁式壓電振動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)簡單，成本低，可靠性高等優(yōu)點，并且在理論上沒有精度上限。目前，受器件制作誤差和電子噪聲等誤差的影響，在實際應(yīng)用中的振梁式壓電振動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陀螺的誤差并對其進行合適的硬件優(yōu)化和合理的算法抑制，就成為提高其測量精度的重要途徑。本文研究將主要集中于振梁式壓電振動陀螺的誤差類型、誤差特征、誤差消除和整體誤差補償?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方面的工作：1)從動力學(xué)特性和誤差產(chǎn)生的機理入手，對因加工水平限制而產(chǎn)生的輸出誤差進行理論推導(dǎo)，并結(jié)合60mm合金振梁完成數(shù)值計算，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)通過計算后定量評估了質(zhì)心偏移誤差和寄生哥氏力誤差對陀螺性能的影響程度；3)選用了合理的低通濾波器進行濾波，達到對輸出誤差信號的抑制與消除；

3、4)對影響陀螺測量精度的主要誤差源--正交誤差進行計算，并同理論等效值進行比較研究，同時研究了采用相關(guān)檢測技術(shù)抑制正交誤差。計算結(jié)果表明輸出值對應(yīng)的均方差減小了54.52％，同時對零位漂移有很好的抑制作用，證明了所設(shè)計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償算法--T-S模糊建模補償算法。論文在建立該模型的基礎(chǔ)