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《MEMS陀螺儀隨機(jī)誤差補(bǔ)償方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、２００９年第３０卷第４期中北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．４２００９（總第１２６期）﹢﹨﹪﹫﹦﹫﹨﹤﹪﹫﹢（﹢﹢﹤﹫﹦﹤﹦﹦﹥﹫﹫）（ＳｕｍＮｏ．１２６）文章編號(hào)：１６７３３１９３（２００９）０４０３８１０５ＭＥＭＳ陀螺儀隨機(jī)誤差補(bǔ)償方法研究李杰，劉俊，張文棟，楊衛(wèi)（中北大學(xué)電子測(cè)試技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，電
2、子與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，山西太原０３００５１）摘要：針對(duì)ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）陀螺儀的隨機(jī)漂移誤差，探討其有效補(bǔ)償方法．基于陀螺儀輸出角速率信息的變化量是等隨機(jī)和等隨機(jī)加速的兩種假設(shè)，提出了兩種相應(yīng)的基于Ｋａｌｍａｎ濾波理論的ＭＥＭＳ陀螺儀隨機(jī)誤差補(bǔ)償方法．在建立陀螺儀隨機(jī)誤差模型的基礎(chǔ)上，詳細(xì)推導(dǎo)了各自的Ｋａｌｍａｎ濾波方程，最后以某微慣性測(cè)量系統(tǒng)中所用ＭＥＭＳ陀螺儀的輸出信號(hào)分析為例，對(duì)兩種濾波方法作了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所提出的兩種誤差補(bǔ)
3、償方法是正確有效的，且后一種方法的濾波與跟蹤效果比前一種更好．關(guān)鍵詞：ＭＥＭＳ陀螺儀；隨機(jī)誤差；誤差補(bǔ)償；卡爾曼濾波中圖分類號(hào)：Ｖ２４９．３２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ┈┇┄┃┃┄│﹦┇┇┄┇﹤┄│┅┃┈┉┃┉┄┈┄┇﹦﹩┎┇┄┈┄┅ＬＩＪｉｅ，ＬＩＵＪｕｎ，ＺＨＡＮＧＷｅｎｄｏｎｇ，ＹＡＮＧＷｅｉ（ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃ
4、ｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）﹢┈┉┇┉：ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｒａｎｄｏｍｄｒｉｆｔｅｒｒｏｒｏｆＭＥＭＳｇｙｒｏｓｃｏｐｅ，ｉｔｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｈｙｐｏｔｈｅｓｅｓｏｆｔｈｅｍｅａｎｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｃｈａｎｇｅａｎｄｍｅａｎｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｓｐｅｅｄｕｐｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅＭＥＭＳｇｙｒｏ’ｓａｎｇ
5、ｌｅｒａｔｅ，ｔｗｏｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇｔｈｅｒａｎｄｏｍｅｒｒｏｒｏｆＭＥＭＳｇｙｒｏｓｃｏｐｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｂｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｒａｎｄｏｍｅｒｒｏｒ，ｔｈｅｉｒｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒｅｑｕａｔｉｏｎｗａｓｄｅｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＴａｋｉｎｇａＭＥＭＳｇｙｒｏｉｎａｍｉｃｒｏｉｎｅｒｔｉａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｓｔｈｅｅ
6、ｘａｍｐｌｅ，ｔｗｏｆｉｌｔｅｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｃｏｒｒｅｃｔａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ，ａｎｄｔｈｅｌａｔｔｅｒｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｆｏｒｍｅｒｉｎｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｅｆｆｅｃｔ．┎┌┄┇┈：ＭＥＭＳｇｙｒｏｓｃｏｐｅ；ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｅｒｒｏｒ；ｅｒｒｏｒｃｏ
7、ｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；Ｋａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒ［１］ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）陀螺儀是一類新型慣性器件，具有體積小、成本低、重量輕、可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種軍用和民用領(lǐng)域．然而，由于ＭＥＭＳ陀螺儀的精度較低，致使由它所組成的各類慣性測(cè)量系統(tǒng)目前主要用于一些精度要求不高的場(chǎng)合，這極大地制約了ＭＥＭＳ陀螺儀的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用深度．如何有效地提高ＭＥＭＳ陀螺儀的實(shí)際應(yīng)用精度，不僅是當(dāng)前各國(guó)學(xué)者所關(guān)注和研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題，同時(shí)也是ＭＥＭＳ陀螺儀在實(shí)際工程應(yīng)用
8、中所急需解決的一項(xiàng)技術(shù)難題．目前，提高ＭＥＭＳ陀螺儀精度的技術(shù)途徑主要有兩種：一是通過硬件優(yōu)化的方法在其設(shè)計(jì)階段完成，收稿日期：２００８０８２９基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（５０６７５２１３）作者簡(jiǎn)介：李杰（１９７６），男，講師，博士．主要從事微系統(tǒng)集成理論與技術(shù)、慣性測(cè)控技術(shù)、組合導(dǎo)航理論等方面的研究．３８２中北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）２００９年第４期即通過優(yōu)化器件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，和提高其加工工藝水平等
