楊玉正，費(fèi)峻濤
河海大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院，江蘇　常州

摘　　　要：針對(duì)微振動(dòng)陀螺儀存在的制造誤差以及本身參數(shù)易受環(huán)境影響，從而導(dǎo)致輸入角速率難以測(cè)量的問(wèn)題，提出了一種新穎的自適應(yīng)方法來(lái)獲取輸入的角速率以及微陀螺儀的各項(xiàng)參數(shù)。該方法通過(guò)對(duì)微陀螺儀的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行變換，設(shè)計(jì)出一種新型的自適應(yīng)辨識(shí)器，在線實(shí)時(shí)更新微陀螺儀角速率估計(jì)值。估計(jì)值的自適應(yīng)律基于李雅普諾夫方法設(shè)計(jì)，保證了辨識(shí)器的全局漸近穩(wěn)定性。在控制輸入包含２個(gè)不同頻率分量的的條件下，辨識(shí)器的各項(xiàng)估計(jì)值輸出都能夠漸近收斂到各自的真值。采用Ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ來(lái)搭建仿真模型，仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)
證了該自適應(yīng)方法對(duì)微陀螺儀角速率等各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量的有效性和可靠性。

關(guān)　鍵　詞：微振動(dòng)陀螺儀；自適應(yīng)；在線辨識(shí)；李雅普諾夫方法

１　引　言
微陀螺儀是利用微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)制造而成，用來(lái)測(cè)量角速率的慣性元件。由于在體積和成本上的突出優(yōu)勢(shì)，微陀螺儀在導(dǎo)航制導(dǎo)、消費(fèi)電子、航海、國(guó)防以及控制穩(wěn)定上有著巨大的應(yīng)用。微振動(dòng)陀螺儀利用科里奧利現(xiàn)象制造而成，實(shí)現(xiàn)了能量從一軸到垂直的另一軸的轉(zhuǎn)移。因此，對(duì)微陀螺儀的傳統(tǒng)操作模式是驅(qū)動(dòng)微陀螺儀的一軸，使其做穩(wěn)定的周期振蕩運(yùn)動(dòng)，然后檢測(cè)垂直的感應(yīng)端的科里奧利加速度的大小，從而測(cè)量出輸入角速率的大小。但事實(shí)上，由于在制造過(guò)程中誤差總是存在，制造誤差會(huì)造成微陀螺儀結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，觸發(fā)裝置不對(duì)齊，質(zhì)量塊重心偏離幾何中心等問(wèn)題，導(dǎo)致存在耦合的剛度和阻尼作用，降低了微陀螺儀的性能，比如產(chǎn)生零角速率時(shí)的偏置輸出。因此，為了提高性能和準(zhǔn)確度，需要對(duì)微陀螺儀采取各種各樣的控制方案。

登錄網(wǎng)站后可下載文件