主权项 |
一种基于旋转机构的加速度计误差标定与补偿方法,其特征在于步骤如下:第一步,制作旋转机构,所述的旋转机构由力矩电机(5)、光栅(3)、旋转轴(4)、加速度计信号采集系统(8)、光栅测角信号采样系统(9)、加速度计安装平台(6)和电机控制系统(7)组成;力矩电机(5)的转子与旋转轴(4)固连;光栅(3)安装于旋转轴(4),并随旋转轴(4)的旋转而旋转;加速度计安装于加速度计安装平台(6)上,加速度计安装平台(6)位于旋转轴(4)顶部且与旋转轴(4)固连,并随旋转轴(4)的旋转而旋转;电机控制系统(7)控制力矩电机(5)旋转,加速度计信号采集系统(8)用于实时采样加速度计的输出值,光栅转角信号采样系统(9)用于实时采集光栅(3)的转角输出信息;第二步,建立加速度计的通用输出模型,其中输出误差包括零偏、比例系数误差、比例系数非线性误差和交叉耦合误差;第三步,将两个加速度计按照要求安装于旋转机构的加速度计安装平台(6)上,其安装要求为:两加速度计敏感轴和旋转机构的旋转轴两两互相垂直,且旋转轴与水平面保持平行;第四步,根据第三步所述的加速度计的安装方式,得到加速度计输入与旋转角之间的关系式,并将该关系式代入加速度计的通用输出模型,可得到加速度计相对于旋转角的输出模型;第五步,电机控制系统(7)控制力矩电机(5)旋转,加速度计信号采集系统(8)实时采集两个加速度计的输出信息,光栅转角信号采集系统(9)实时采集光栅(3)的转角输出信息;第六步,根据第四步得到的加速度计相对于旋转角的输出模型,将第五步实时采样的光栅(3)的转角输出信息作为参数估计模型的输入,两个加速度计的采样值作为参数估计模型的输出,利用最小二乘法可估计得到加速度计输出模型中的部分误差项系数;第七步,将两个加速度计绕各自的敏感轴在第三步所述的安装平面内旋转90°,重复步骤第五步和第六步,即可得到加速度计输出模型中剩余误差项系数;第八步,根据第六步及第七步估计得到的加速度计输出模型的误差项系数,对加速度计进行误差补偿,并检验模型的补偿精度。 |