微机械陀螺结构误差辨识系统设计
微机械陀螺已经被广泛应用于航空、汽车、消费类电子等诸多行业领域。本文研究的对象是XX研究所自主研制的双框架解耦微机械陀螺，旨在对该双框架型陀螺的结构误差进行分析和辨识。 (1)论文介绍了微机械陀螺的工作原理、微机械陀螺结构误差产生的机理、微机械陀螺的接口电路，重点分析了T2型微机械陀螺的刚度耦合误差产生机理和阻尼耦合误差产生机理。 (2)针对现有测试系统的不足，设计出了新的微机械陀螺结构误差辨识系统。详细介绍了该微机械陀螺结构误差辨识系统平台的设计内容，包括测试子单元设计，测试支架设计，测试主控软件设计。其中改进设计了驱动检测电路，利用DDS技术来产生交流驱动信号，设计出了数字化AGC电路，并改进设计了C/V转换电路，所有关于电路方面的驱动都是在FPGA上完成。测试支架是基于小批量测试的思想来设计，每次测试最多可以完成16只微机械陀螺的测试。测试主控软件基于LabvIEW软件设计。 (3)设计了一种新的快速测定谐振频率的方法，该方法结合最小二乘算法，采用两次扫频的方式来完成。论文在已有的辨识方法进行改进，提出的一种新的结构误差辨识方法并基于FPGA实现。 (4)采用对比验证测试的方式分别进行了辨识系统的功能性和重复性验证测试。实验测试结果表明，设计的微机械陀螺结构误差辨识系统可以为被测微机械陀螺提供稳定可靠的交流驱动信号（频率输出精度为0.1Hz）和直流驱动信号（在5～6V线性度最好），以T2型微机械陀螺为测试对象，在一定的误差允许范围内，能够辨识出T2型微机械陀螺的刚度耦合系数，阻尼耦合系数等结构误差参数。
微机械陀螺;结构误差;辨识系统;产生机理;谐振频率
西南科技大学
硕士
通信与信息系统
高杨
2013
中文
TP271.4
84
2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）