MEMS陀螺误差辨识与补偿
MEMS陀螺仪零位误差分析与处理
MEMS陀螺仪零位误差分析与处理陈旭光;杨平;陈意【摘要】Study on zero position error of MEMS gyroscope has a great value on improving the accuracy of inertial navigation system. Allan variance analysis melhod was adopted to evaluate on zero position error of MEMS gyroscope. A kind of dynamic zero offset compensation algorithm was presented to eliminate the zero offset error. HDR( Heuristic Drift Reduction) was also improved and the compensation accuracy of original algorithm was increased effectively. Finally, Allan variance analysis method was adopted to evaluate on the compensated zero position error. Test had been done with the platform of gyro-equipped indoor mobile robot Voyager-lIA and the results show precision was increased significantly with the improved algorithm.%研究微机械陀螺仪的零位误差对提高惯性导航精度具有重要意义.采用Allan方差分析法对MEMS陀螺仪的零位误差做了综合评定,提出了一种动态的零值偏移误差补偿算法来滤除陀螺仪的零值偏移误差,还对启发式漂移消减法HDR(Heuristic Drift Reduction)做了改进,有效地提高了原算法的补偿精度.最后,再次采用Allan方差分析法对补偿后的零位误差进行评定,并以Voyager-IIA机器人为平台进行试验,结果证明了改进后的算法能显著的提高陀螺仪的输出精度.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2012(025)005【总页数】5页(P628-632)【关键词】MEMS陀螺仪;零位误差;启发式漂移消减法;动态补偿;Allan方差分析【作者】陈旭光;杨平;陈意【作者单位】电子科技大学机械电子工程学院,成都 611731;电子科技大学机械电子工程学院,成都 611731;电子科技大学机械电子工程学院,成都 611731【正文语种】中文【中图分类】V241.5微电子机械系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)陀螺仪以其尺寸小、质量轻、价格低的优点越来越受到人们的重视，但是精度较低限制了它的应用领域。
光纤陀螺角速度误差标定及误差补偿方法研究
光纤陀螺角速度误差标定及误差补偿方法研究一、引言光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的角速度传感器，其具有高精度、高稳定性、长时间不漂移等优点，在航空、导航、导弹等领域得到广泛应用。
然而，在实际应用中，光纤陀螺仍然存在一些误差，如基准漂移误差、比例因子误差等，在一些对准确度要求极高的场合，这些误差可能会对系统性能产生严重的影响，因此研究光纤陀螺角速度误差的标定及误差补偿方法具有重要意义。
二、光纤陀螺角速度误差标定方法目前，光纤陀螺的角速度误差标定主要有两种方法：自标定法和外标定法。
（一）自标定法自标定法是指通过陀螺自身的输出信号进行误差标定和校正。
该方法主要是利用光纤陀螺内部的定向保持系统，使陀螺的输出信号与真实的角速度之间产生一定的差异，利用这些误差来进行标定和补偿。
自标定法可以减少外部测量设备的依赖程度，适用于一些场合需要减小设备复杂性和提高设备的可靠性。
（二）外标定法外标定法是通过外部标准角速度测量装置对光纤陀螺的输出信号进行比对，从而计算出光纤陀螺的误差参数。
该方法主要是依靠外部测量设备的精度和可靠性，可以获得比较准确的角速度误差参数，适用于准确度要求较高的领域。
三、光纤陀螺角速度误差补偿方法通过光纤陀螺角速度误差的标定，可以获得相应的误差参数，但这些误差参数的存在仍然会影响陀螺的测量精度。
因此，需要采用相应的误差补偿方法进行校正，常用的误差校正方法主要有以下几种：（一）基准漂移误差补偿基准漂移误差是由于陀螺在长期工作过程中基准信号随时间发生变化导致的。
基准漂移误差的校正可以通过在光纤陀螺工作前对基准信号进行定期标定，然后在工作过程中利用误差参数进行实时校正的方法进行。
（二）比例因子误差补偿比例因子误差是由于光纤陀螺工作温度和光纤长度等因素改变而引起的误差。
比例因子误差的校正可以通过采用调整光路长度或者调整工作温度等方法进行。
（三）轴向加速度误差补偿轴向加速度误差是陀螺旋转轴向加速度和相关误差在陀螺SF 和CF输出信号中引入的误差之和。
MEMS-IMU误差分析补偿与实验研究共3篇
MEMS-IMU误差分析补偿与实验研究共3篇MEMS-IMU误差分析补偿与实验研究1MEMS-IMU误差分析补偿与实验研究MEMS-IMU是现代导航技术中不可或缺的部分。
在导航、飞行控制、车载导航、医疗设备等领域中，MEMS-IMU已经被广泛应用。
MEMS-IMU的核心是由加速度计和陀螺仪构成的惯性测量单元，可以测量物体在三个方向的加速度和角速度。
但是由于受到多种因素影响，如环境温度、加速度计和陀螺仪的制造工艺和精度等等，MEMS-IMU的测量结果中存在着各种误差，因此在实际应用中需要进行误差分析和补偿。
MEMS-IMU误差来源主要有几部分：零偏误差、尺度因数误差、非正交误差、温度漂移误差以及振动干扰误差。
其中，零偏误差是指在静止时，MEMS-IMU的输出不为零值，可能是由于制造工艺等原因导致的。
尺度因数误差是指MEMS-IMU的输出信号与实际物理量之间的比例误差。
非正交误差是指MEMS-IMU的三个方向之间存在一定的耦合，导致误差的传输，造成角速度或加速度量纲的不一致。
温度漂移误差是指在不同温度环境下，MEMS-IMU的输出信号会发生变化。
振动干扰误差是指由于外部环境的振动、冲击等干扰，导致MEMS-IMU的输出出现异常。
为了准确测量物体在三个方向的加速度和角速度，需要对MEMS-IMU的误差进行分析和补偿。
误差分析的目的是找出每种误差源并对其进行定量分析。
误差补偿的目的是根据误差分析结果对MEMS-IMU的测量结果进行修正，提高其测量精度。
误差补偿方法主要有两种：基于标定的补偿方法和基于模型的补偿方法。
前者通过根据实验数据拟合出误差模型参数，再降低误差的影响。
后者通过模型分析和仿真，推导出误差模型，然后根据模型进行误差补偿。
为了验证误差分析和补偿方法的效果，我们在实验室中进行了多组实验。
首先，我们对MEMS-IMU进行了标定，得到了相应的误差模型。
然后，通过基于标定的补偿方法和基于模型的补偿方法对误差进行了补偿。
mems陀螺随机误差建模与补偿
mems陀螺随机误差建模与补偿近些年，MEMS（Micro-electromechanical Systems）技术的快速发展对工程领域的数据采集技术带来了普遍的影响。
随着MEMS技术的应用，陀螺传感器作为一种重要的传感器技术，广泛应用于航空、航天、汽车行业及陆域的水文测量等多个领域。
但是，MEMS陀螺传感器在使用过程中，会遭受来自环境影响、温度影响、电磁干扰等一系列外部因素对其精度造成影响，甚至会导致其测量数据出现一定程度的随机误差。
而由随机误差引起的系统失稳问题已经成为影响MEMS陀螺精度的主要原因之一。
为了克服MEMS陀螺随机误差，首先要建立它们的误差模型。
这使得信号处理系统能更准确地模拟真实环境中陀螺传感器受到随机影响的行为，从而更好地满足陀螺精度校准和传感器精度补偿的需求。
目前有很多可用于建立随机误差模型的方法，如差分培根谱法，基于时域均方根值的系统灵敏度分析，改进的统计函数建模和基于最大似然估计的方法等。
经过模型建立，就可以采用不同的补偿方法来解决MEMS陀螺随机误差问题，这其中包括在传感器输出端采用反馈补偿（Feedback compensation）、自适应补偿（Adaptive compensation）和一般带宽低通特性补偿（Low-pass filter）等。
首先，反馈补偿技术是一种经典的陀螺补偿方法，它通过不断的检测陀螺的转速信号，通过调整控制器的输入获取环路系统的反馈信号，从而达到陀螺精度补偿的效果。
其次，自适应补偿技术也可以有效地抵消MEMS陀螺随机误差。
它通过利用虚拟输入和虚拟输出的抽样时间来不断学习和更新陀螺传感器的误差模型，有效补偿其随机误差。
此外，还可以使用一般带宽低通特性补偿技术，其原理是通过利用低通滤波器对传感器输出数据进行滤波，以实现补偿MEMS陀螺传感器随机误差的目的。
最后，基于改进统计方法的补偿技术也是被广泛使用的一种补偿方式，它将多次采集的陀螺传感器的原始输出数据进行分析，利用改进的统计函数把随机噪声模型应用到陀螺传感器的原始数据中，从而补偿随机误差。
mems陀螺随机误差建模与补偿
mems陀螺随机误差建模与补偿
MEMS陀螺随机误差建模与补偿是采用数学方法模拟微机电系统（MEMS）所产生的随机振动误差，并对其进行补偿，以改善其可靠性和精度。
随机误差建模和补偿通常利用一个模型，它利用从陀螺仪反馈出来的位置、速度或加速度信息来模拟陀螺仪的随机噪声。
具体而言，这种模型可以以不同方式建立，从而有效地模拟MEMS陀螺仪所产生的位置、速度、加速度和频率误差。
随机误差建模的第一步是将反馈的位置、速度或加速度信息转换为功率谱，以便更好地分析误差的特性。
然后将模型化成一定长度的时域过程，然后根据这一过程对误差参数进行估计。
最后，通过拟合功率谱和参数估计来判断模型的准确性，并确定MEMS的随机误差补偿方案。
随机误差补偿一般可以采用两种方式实现，即：信号补偿和结构补偿。
信号补偿通常是使用一些滤波器来减小模型的噪声，以改善信号的精度。
结构补偿则是对陀螺仪的结构进行改进，以抑制误差的源头，甚至抵消部分误差，从而获得更好的精度。
MEMS陀螺仪所产生的随机误差主要来自于设备内部的失真、电磁抖动和湿度抖动等因素，这些误差可利用MEMS陀螺随机误差建模与补偿技术加以抑制，以改进陀螺仪的精度和可靠性。
MEMS惯性传感器技术的误差补偿及可靠性研究_李瑞养
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数字技术 与应用
应用研究
表 1 失效信息 表 3 可靠性试验项目
表 2 失效机理与外界关系
模式,最大化系统共振振幅;二是提高检测模态的质量因 子QS ,一 般是通过真空手段来降低它的阻尼,提高质量因子。 美国佐治亚理 工学院在2008年采用一种使用自动模态匹配技术的音叉振动板陀 螺( M 2 - TFG ),此陀螺的驱动模态和检测模态间的频率差为0,从 而获得了很好的噪声水平和较小的零偏漂移 [2]。
4 MEMS惯性传感器发展趋势
近年来MEMS惯性传感器的性能迅速的提升,目前正由速率级 向战术级精度迈进,MEMS惯性技术随着系统技术的进步和工艺水 平的提高不断发展;未来的发展趋势为:(1)MEMS惯性传感器将向 微型化、 高精度方向发展;(2)多轴MEMS惯性传感器成为趋势;(3) MEMS惯性传感器性能要求将侧重于误差漂移、 迟滞效应小;(4)多 MEMS惯性传感器片上集成化、 智能化成为新的发展方向。
图 1 MEMS 振动陀螺仪结构模型
图 2 MEMS 振动陀螺仪分析模型 作者简介:李瑞养,男 1965 年生,高级工程师,主要研究方向为惯性技术和精密仪器。 韩旭,男,1975 年生,工程师,工学硕士,主要研究方向为仪器测试与故障诊断技术。 郑磊,男,1982 年生,工程师,研究方向为智能仪器。
图 3 压阻式加速度计
MENS 振动型陀螺的分析模型如2所示, kx 是驱动模态, k y 检 测振动模态弹性系数, cx 与 c y 是系统的阻尼。 MENS振动陀螺仪一
般通过交流电压应用于静电梳状驱动器来驱动它的振动。 因图2中 系统由于频率为 的电压驱动,在 x 轴方向作驱动模态振动,因此 方程可以表示为:
d 2 x d x c x k x x F 0 s in t d t 2 d t 当沿z轴方向有旋转角速度Ωs 运行,将会有沿 y 轴方向(垂于 x z 平面)的可理奥历力,使得质量块在 y 轴方向的振动,即测试 m
石英MEMS陀螺漂移周期性误差补偿研究
Ｚ ａ ｇＨａｐ ｎ ，Ｆ ｎ ｉｎ ｈ ｎ ｈ ｎ ｉｅ ｇ ａ ｇＪａ ｃ ｅ ｇ （ ｃｏｌｆＩｓ ｕ ｎ ｃ ｎｅ ｎ ｐｏｅ ｃ ｏｉ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｂ ｉ ｎ ｎｖｒｔ， ｅｉｇ１ ０ ８ ，Ｃ ｉａ ＪＳｈｏ ｏ ｔ ｍｅｔ ｉ ｃ ａ ｄＯ ｔ— ｅ ｒｎ ｓ ｇｎｅｉ ， ｅ ａ ｇＵ ｉ ｓｙ Ｂ ｉｎ ００ ３ ｈｎ ； ｎｒ Ｓｅ ｌｔ ｃ Ｅ ｎ ｈ ｅｉ ｊ
中 图 分 类 号 ： ４ ８ ２ Ｖ ４ ．５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 国 家 标 准 学 科 分 类代 码 ： ９ ．５ ５ ０ ３
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｅ ｌｔｍ ｅ ｃ ｍ ｐ ｎ ａ ｉｎ ｆｑ ａ ｔ ＥＭ Ｓ ｇ ｒ ｓｏ ｒｆ ｒｏ ｉ ｒ ｏ ｔ ｄ ｎ ｒ ａ ｉ ｏ ｅ ｓ ｔｏ ｏ ｕ ｒ ｚＭ ｙ ｏ ｃ ｐ ｄ ｉｔｐ ｉｄ ｃ ｅ ｒ ｒ ｅ ｅ
石 英 ＭＥ ＭＳ陀 螺 漂 移 周 期 性 误 差 补 偿 研 究 术
张海 鹏 ，房 建成
（ 北京航空航 天大学仪器科学及光 电工程学 院 １ ２ 青 岛海军潜艇学 院 摘 青岛 北京 １０８ ； ０ ０ ３ ２ ６７ ） ６０ １
要： 为提高基于石英 ＭＥ 陀螺仪 的微 小型惯性 导航系统 的性能 ， ＭＳ 本文对 应用于 ＭＩ 的石英 ＭＥ ＭＵ ＭＳ陀 螺仪零点 漂移 中
维普资讯
第２ ９卷 第 ６期 ２０ ０ ８年 ６月
仪 器 仪 表 学 报
Ｃ ｉｅ ｅＪ ｕｎ ｌｏ ｃｅ ｔ ｃＩ ｓ ｕ ｎ ｈｎ ｓ ｏ ｒ ａ ｆＳ ｉｎｉ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｉ ｆ ｒ
Ｖｏ． ． １２９ Ｎｏ ６
Ｊｎ ０ ８ ｕ ．２ ０
ｉ ｈ ｅ ｌｔｍｅ ｅ ｏ ｏ ｐ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ｚＭ ＥＭ Ｓ ｇ ｒ ｓ ｏ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ —ｉ ｒ ｒｃ ｍ ｅ ｓ ｔｏ ｆｑｕ ｒ ｔ ｙｏ ｃ ｐ ．
光纤陀螺仪误差分析与补偿
光纤陀螺仪误差分析与补偿光纤陀螺仪是一种利用光纤的干涉原理测量角速度的装置，广泛应用于惯性导航、航天航空、舰船导航等领域。
然而，光纤陀螺仪由于受到多种因素的影响，其测量结果可能存在误差。
因此，对光纤陀螺仪的误差进行分析与补偿非常重要。
首先，零偏误差是光纤陀螺仪测量出的角速度与真实角速度之间的差距。
这是由于光纤陀螺仪的初始偏置或输出电压的漂移引起的。
为了补偿零偏误差，通常采用零偏校正技术，即在测量过程中利用稳定的参考源进行校正，使得零偏误差尽可能地减小。
其次，尺度因数误差是指光纤陀螺仪输出的角速度与输入的真实角速度之间的比例误差。
这种误差可能是由于光纤陀螺仪内部元件的尺寸、形状不一致或干涉输出的非线性引起的。
为了补偿尺度因数误差，可以通过标定和校正技术来精确测量和调整光纤陀螺仪的尺度因数，使得测量结果更加准确。
此外，光纤陀螺仪的寿命误差是指其输出在使用一段时间后的漂移误差。
这种漂移可能是由于光纤陀螺仪内部元件的老化、磨损或热膨胀引起的。
为了补偿寿命误差，可以采用自适应滤波技术和故障检测技术，通过与历史数据的比较和分析，实时调整光纤陀螺仪的输出，以减小误差。
最后，光纤陀螺仪的温度误差是由于环境温度变化引起的。
温度变化会导致光纤陀螺仪内部元件的物理性质发生变化，进而影响测量结果的准确性。
为了补偿温度误差，可以在设计过程中采用温度补偿电路，通过测量环境温度，并根据温度-误差曲线对输出信号进行补偿，以提高光纤陀螺仪的稳定性和精度。
综上所述，光纤陀螺仪误差的分析与补偿对于提高其测量精度和可靠性至关重要。
通过对各种误差源的理解和分析，可以采取相应的校正和补偿措施，实现准确、稳定的角速度测量。
在实际应用中，还需要考虑误差的累积效应和系统的实时性要求，以确保光纤陀螺仪的性能达到设计要求。
mems陀螺仪误差
MEMS陀螺仪的误差主要来源于以下几个方面：
1. 偏置不稳定性：这是MEMS陀螺仪最主要的误差来源之一。
由于器件固有的不足和噪声，陀螺仪的初始零点读数会随时间漂移。
偏置可重复性可以在IMU 的已知温度范围内进行校准。
然而，恒定偏置不稳定性的积分会引起角度误差。
此类误差会随着陀螺仪旋转或角度估计的长期漂移而累积，导致航向计算的误差持续增加而不减退。
2. 温度对陀螺仪的影响：温度会对陀螺仪的精度产生影响。
在较高的温度下，陀螺仪的零点漂移和灵敏度会发生变化，从而影响其精度。
因此，在设计和使用陀螺仪时，需要考虑温度的影响。
3. 其他误差来源：除了上述两个主要的误差来源，MEMS陀螺仪还可能受到其他因素的影响，例如非线性误差、随机误差等。
这些因素可能会导致陀螺仪的输出结果与实际值之间存在偏差。
为了降低MEMS陀螺仪的误差，可以采取以下措施：
1. 在设计和制造过程中，选择性能稳定的材料和制造工艺，以提高陀螺仪的精度和稳定性。
2. 通过校准和补偿方法，消除偏置不稳定性等误差因素的影响。
例如，可以在已知温度范围内对陀螺仪进行校准，或者采用数字信号处理技术对输出结果进行补偿。
3. 通过算法优化和数据处理技术，减小温度对陀螺仪的影响。
例如，可以采用温度传感器对温度进行监测和补偿，或者采用先进的滤波和数据处理算法来减小温度对输出的影响。
4. 在使用过程中，需要注意使用环境和使用方法对陀螺仪的影响。
例如，避免在极端温度或高湿度的环境下使用陀螺仪，同时在使用过程中避免对陀螺仪产生过大的冲击或振动。
imu姿态解算陀螺仪误差
imu姿态解算陀螺仪误差
陀螺仪误差是指陀螺仪测量出的姿态与真实姿态之间的差异。
常见的陀螺仪误差包括零偏误差、比例误差、比例漂移误差和温度漂移误差等。
1. 零偏误差：陀螺仪在静止情况下输出的姿态角不为零。
这是由于仪器本身的制造和组装等原因导致的，可以通过校准或零位校正来消除。
2. 比例误差：陀螺仪输出的姿态角与真实姿态角之间存在一个常量的比例差。
这个误差可以通过比例校准来消除。
3. 比例漂移误差：陀螺仪输出的姿态角与真实姿态角之间存在一个随时间变化的比例差。
这个误差可以通过定期进行校准或使用校准模型进行补偿来减小。
4. 温度漂移误差：陀螺仪的输出受温度影响，温度的变化会导致姿态角的误差。
这个误差可以通过温度补偿来消除或减小。
为了解算陀螺仪的误差，可以使用卡尔曼滤波、互补滤波等姿态解算算法。
这些算法可以通过融合陀螺仪、加速度计和磁力计等传感器的数据来估计姿态，并对误差进行补偿和校正，提高解算的精度和稳定性。
mems陀螺温度补偿
mems陀螺温度补偿
MEMS陀螺仪具有尺寸小、能耗低、质量轻、价格低等优点，应用广泛，但由于加工工艺的原因，目前微机械陀螺仪精度相对较低，陀螺仪结构尺寸、材料性质及检测电路中电子器件均会受温度影响。
在实际监测过程中，运行管道内外温差较大，导致多MEMS监测系统的核心部件三轴MEMS陀螺仪产生温度漂移，影响监测到的角速度信号的精确度，从而干扰整个系统的稳定性和准确性。
因此，对MEMS陀螺仪进行温度补偿至关重要。
多MEMS监测系统的温度补偿，一般可以采取两种方式：一是增加温控设施，或通过温控电路来降低硬件的温度，但会增加测量系统的体积；二是通过分析温度误差特性，针对温度误差漂移规律，建立实时温度误差补偿模型进行温度补偿，从而提高MEMS陀螺仪的精确度。
相对于硬件补偿，建立温度误差补偿模型进行温度补偿的方法更加简单且实用有效。
MEMS陀螺随机误差补偿在提高姿态参照系统精度中的应用
Ａｌ ｎ方差 法 逐 渐 被认 定 为 陀 螺 噪 声 分 析 、 机误 ｌ ａ 随 差分 析 的标 准 方法 ［。 １ ］
一
般 陀 螺 的 随 机误 差 通 常 包括 量 化 噪声 、 角度
西
北
工
业
大
学
学
报
第 ２ 卷 ６
示 ， 中零偏 不稳 定 性是 陀 螺 动态 偏 置估计 的最佳 其
稳定性值 ［ ， ２ 它直接 反映 了陀 螺能 达到 的精度 等级 ， ］ 零偏不稳 定性 的标 准 定义是 取 图 中 Ａｌ ｎ方 差 曲线 ｌ ａ 的最低 点 ， 过该点 的切线斜 率 为“ ” 该直线 与 图中 零 ， 曲线重合部 分时 间段 很短 ， 造成 的影 响较小 ， 因此在 随机误差建 模 中此 项常被 忽略 。角度 随机游走 与速 率 随机 游 走 是 ＭＥ ＭＳ陀 螺 随 机 误 差 的 主要 组 成 ， 对 采集 点做短 时 间平 均 时 （ ～１ ） 差斜 坡 表现 ０ １ｓ 方
估 计补偿 ， 用姿 态解 算算 法得 到 随机误 差补 偿前 和补偿 后 备 ３个 方 向的姿 态角 。 利 实验 结果表 明经
误 差补偿后 系统 的静 态偏航 角测量精 度提 高 了 ３ 、 滚 角提 高 了 ４ 、 仰 角提 高 了 １ 倍 横 倍 俯 ２倍 。
关
键
词 ： ＭＳ， ＭＥ 陀螺 ， 测试 ， 差补偿 ， ｌ ｎ方差 ， 态测量 误 Ａｌ ａ 姿 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ０２ ５ （ ０ ８ ０ — ７ ７０ １ ０ —７ ８ ２ ０ ） ６０ ７ — ５
基于异方差分析的多MEMS陀螺随机误差补偿方法
Ｄ ： ０ ３７ ／．ｓ ．０ ０１２ ．０ ２ ０ ． １ ０Ｉ １ ．８ ３ｊｉ ｎ １０ —３ ８ ２ １ ．６０ ３ ｓ
（ ．哈尔滨工业大学卫星技术研究所 ，哈尔滨 １０ ０ ； 哈尔滨工业 大学控制科学与工程系，哈尔滨 １０ ０ ） １ ５ ０ １ ２ ５ ０ １
摘
要 ：针对具 有异方差性 的多 ＭＥ ＭＳ陀螺随机漂移误差的补偿问题 ， 提出基于广义 自回归条件异方 差建立
单个 ＭＥ ＭＳ陀螺随机漂移的误差模 型， 在此 基础上进行多元 异方差时 间序列 的相关性分 析 ， 并 研究 基于多元 广义
ｅＴ ｒｍｏ ｅ ｏ ｅｓｎ ｌ ＭＳ ｇ ｍ ｒｐ ｓ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｇ ｎ ｒｌｚｄ ａ ｔ—ｅ ｒｓ ｉｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ａ ｅｅ ｓ ｅ ａｔ ａｙ ｉ． ｌｏ ｄ ｌｆｒｔ ｉ ｇｅ ＭＥ ｙ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ａｅ ｎ ｔ ｅ ｅａｉｅ ｕｏ ｒｇ ｅ ｓ ｏ ｄ ｔ ｎ ｌ ｈ ｔ ｃ ｄ ｓｉ ａ ｌｓ ｈ ｓ ｈ ｖ ｉ ｏ ｒ ｃｎ ｓ Ａｎ ｎ ｔ ｉ ａ ｉ ，ｂ ｅ ｔｎ ｉ ｇ ｈ ｅｅ ｓ ｅ ａ ｔ ａ ａｙ ｉ ｏ ｍｕ ｔ ｌ ａｅ ｔ ｅ ｏｒ ｌｔ ｎ ｅｗ ｅ ｔｅ ｕ ｔ ａｉｔ ｄ ｏ ｈｓ ｓｓ ｙ ｘｅ ｄ ｎ ｔｅ ｈ ｔｒ ｅ ｄ ｓｉ ｎ ｌ ｓｓ ｌｐ ｅ ｓ ， ｈ ｃ ｒｅａｉ ｂ ｔ ｅ ｎ ｈ ｍ ｌ ｖ ｒ ｅ ｂ ｏ ｅ ｔ ｉ ｃ ｏ ｉ ａ ｈ ｔｒ ｓ ｅ ａ ｔ ｉ ｅ ｅ ｎ ｙ ｅ ｎ ａ ａｙｉａ ｔｏ ｒｔｅ ｒ ｄ ｍ ｒ ｔ ｒ ｒ ｆｔｅ ｍｕｔ ｌ ｅｅ ｃ ｄ ｓｉ ｔ ｏ ｃ ｍｅ ｓ ｒ ｓｉ ａ ａ ｚ ｄ ａ ｌ ｔ ｌ ｍｅｈ ｄ ｆ ａ ｏ ｄ ｉ ｏｓ ｏ ｌ ｐｅ ＭＥＭＳ ｇ ｒ ｎ ｅｔ ａｅ ｉ ｓ ｌ ｎ ｃ ｏ ｈ ｎ ｆｅ ｈ ｉ ｙｏ ｉ ｉｖ ｓｉ ｔｄ ｓ ｇ ｎ ｌ ｖ ｒ ｔ ｅ ｅａｉ ｄ ａ ｔ－ｅ ｓ ｉ ｏ ｄｔ ｎ ｅｅｏ ｃ ｄ ｓｉ ｍｏ ｅ ｓ ｄ ｔ ｂ ｉ ｔ ｅ ｃ ｖ ｒ ａ ｄ ｔ ｅｍｕｔ ａ ａｅｇ ｎ ｒｌ ｅ ｕ ｏ ｒｇ ｅ ｓ ｅｃ ｎ ｉ ｏ ａ ｈ ｔｒ ｓｅ ａ ｔ ｄ ｌｉ ｕ ｅ ｕｌ ｈ ｏ ａ ｉ ｃ ｔ ｘ ａ ｄ ｔ － ｈ ｉｉ ｚ －ｒ ｖ ｉ ｌ ｃ ｓ ｏ ｄ ｎ ａ ｅｍａｒ ｎ ｍｅ ｉ ｉ －
MEMS
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Ｖｏ １ ． ３ ３ Ｎｏ ． ３ Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０ １ ５
Ｊ Ｉ Ｃ ＨＥＮＧＤＩ ＡＮＬＵ Ｔ ＯＮＧＸＵＮ
ＭＥ ＭＳ陀 螺 随 机 误 差 的 Ａ ｌ ｌ ａ ｎ方 差 辨 识 方 法
董 冀 黄艳辉 鞠 莉娜
学者 Ｄ ａ ｖ ｉ ｄ Ａ ｌ ｌ ａ ｎ为 研 究 原 子 钟 的 振 动 器 的稳 定
一
若Ｍ Ｅ Ｍ Ｓ 陀螺瞬时输 出的角速率为 ∞ 。 ， 则每
１ Ｍ
组 的 平 均 值 为 ： （ Ｍ ） 亩 ∞ （ ） ＋ ｔ ， ｋ ＝ １ ，
盯２
川
２ ， ３ ， …… ， Ｋ。Ａ ｌ ｌ ａ ｎ方差定 义 为 ：
２ Ａ ｌ ｌ ａ ｎ方 差 辨 识 方 法 基 本 原 理
２ ． １ Ａ ｌ ｌ ａ ｎ方 差
设 以采样 时 间 丁 ０ 对 ＭＥ ＭＳ陀螺 的输 出 角速 率 进 行采样 ， 共采样 Ｎ个数据 ， 将 采 样 的数 据 分
３ ０
善 纂溅
差
机 游走 。
第 ３ ３ 卷 第 ３ 期
成 Ｋ组 ， Ｋ＝Ｎ ／ Ｍ， 每 组 包 含 Ｍ（ Ｍ≤ （ Ｎ一１ ） ／ ２ ） 个数 据 ， 每一 组 的持续 时 间为 Ｔ＝Ｍ － ｒ 。 ， 下称 为相关
时间 。
的主要 因素 。ＭＥ ＭＳ陀螺 的误 差 主要 由确定 性 误 差 和 随机误 差 构成 ， 前 者 可 以通 过 测 试 标 定 进 行 补偿 ， 而后 者 的变化 具有 随机 性 ， 只 能通过 统计 方 法 进行 有效 辨识 。陀螺 随机误差 辨识 的 主要方 法 有 四种 ： 基 于 时 间序 列 分 析 的 自 回 归 平 滑 模 型 （ Ａ Ｒ ＭＡ） 方法 、 自相 关 函数 法 、 功 率谱 密 度 （ Ｐ Ｓ Ｄ） 法和 Ａ ｌ ｌ ａ ｎ方 差 法 。Ａ ｌ ｌ ａ ｎ方 差 法 是 １ ９ ６ ６年 美 国
MEMS陀螺正交误差分析与仿真
MEMS陀螺正交误差分析与仿真MEMS陀螺是一种基于微机电系统(MEMS)技术制造的陀螺仪，广泛应用于导航、飞行控制、惯导系统等领域。
然而，由于制造过程和外部环境的影响，MEMS陀螺存在一定的正交误差，对其性能和精度造成了一定的影响。
因此，对MEMS陀螺的正交误差进行分析与仿真，有助于进一步优化设计和提高性能。
首先，我们来介绍下MEMS陀螺的正交误差。
MEMS陀螺的正交误差主要包括三个方面：比例误差、零偏误差和比例零偏耦合误差。
比例误差是指完成一个旋转周期，陀螺输出的角度与实际旋转角度之间的偏差。
零偏误差是指在无旋转情况下，陀螺输出的角度不为零。
比例零偏耦合误差是指比例误差和零偏误差之间的相互影响。
为了准确分析和仿真MEMS陀螺的正交误差，首先需要建立相应的数学模型。
MEMS陀螺的运动方程可以由角速度和角位移之间的关系来描述。
常用的数学模型有马宏陀螺运动方程和欧拉利用方程。
马宏陀螺运动方程是通过陀螺输出信号和陀螺器件的几何参数来建立陀螺的数学模型。
它将陀螺的转动运动分解为三个轴向的旋转运动，即偏航、俯仰和横滚。
通过求解这些方程可以得到陀螺的输出角速度和角位移。
欧拉利用方程则是通过陀螺的角速度和初始条件来描述陀螺的转动运动。
根据欧拉利用方程，可以得到陀螺的转动角速度与初始条件之间的关系。
通过比较模型输出值与实际测量值，可以进一步分析陀螺的正交误差。
在实际的分析和仿真过程中，可以使用软件工具例如MATLAB或者Simulink来建立数学模型，并进行正交误差的仿真分析。
通过调整模型参数和输入条件，可以模拟不同工作状态下的MEMS陀螺性能和误差变化情况。
此外，为了更准确地分析MEMS陀螺的正交误差，还可以进行实验验证。
通过与实际测量数据进行比较，可以验证仿真模型的准确性，并优化模型参数，提高其精度和可靠性。
总结起来，MEMS陀螺的正交误差分析与仿真是对其性能和精度进行优化的重要步骤。
通过建立数学模型，利用仿真工具进行仿真分析，并结合实际实验验证，可以全面了解MEMS陀螺的正交误差特性，并为进一步的设计和优化提供参考依据。
惯性MEMS倾角测量误差补偿设计
2012.6Test Measurement责任编辑：万翀引言利用惯性元件可以对运动体的姿态进行测量，惯性MEMS （微机电系统）元件是近年来新出现的惯性器件，其具有低成本、高可靠性、低功耗、尺寸小等技术优势[1]，只是目前惯性MEMS倾角测量误差补偿设计An Error Compensation Design of Tilt Angle Measuring Using Inertial MEMS Sensors方振华 陈平 罗晶 韩涛 哈尔滨工业大学电气学院（黑龙江 哈尔滨150001）摘要：利用ADI公司的MEMS陀螺仪ADXRS612和ADuC7026微控制器，对飞行器在垂直起降阶段进行姿态倾角测量。
由于该陀螺仪随着时间的积累，会产生较大漂移，采用ADI公司的MEMS加速度计ADIS16210对倾角进行测量，并采用最小二乘拟合推算了陀螺仪漂移误差模型，以补偿陀螺仪漂移误差，提高了飞行器垂直起降时的姿态控制精度。
关键词：MEMS；陀螺仪；加速度计；姿态测量；最小二乘拟合DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.6.011精度还比较低，但这项技术的性能每年都有大幅度提高，应用领域也日益广泛。
陀螺仪在进行运动体姿态角测量时，随着测量时间的增加会产生漂移[2][3]，使所测得的姿态角不准确。
在飞行器垂直起降阶段，飞行器可以看作是定基座装置，这样便可以用加速度计对飞行器进行等效倾角测量，并且因为加速度计漂移很小，其长时间测得的倾角也较为准确。
因此，可以利用其对陀螺仪进行倾角测量的修正补偿[4]。
控制系统整体结构及倾角测量原理飞行器垂直起降阶段控制系统框图如图1所示，由内外双回路控制系统实现，其中姿态角的检测用于外角度环的控制[5]。
本次设计采用的MEMS 惯性测量元件为ADI 公司的陀螺仪ADXRS612，这是一款低成本角速率传感器，带有温度补偿输出，测量范围为±250°/s ，输出比例因素为7mV/°/s ，带宽为0.01Hz~2.5kHz 可调，漂移约为6°/min ，通过温度补偿算法可使漂移控制在200°/h ，可用在惯性测量单元与平台稳定系统中。
振动环境下MEMS陀螺动态误差补偿方法
2020年6月计算机工程与设计June2020第41卷第6期COMPUTER ENGINEERING AND DESIGN Vol.41No.6振动环境下mems陀螺动态误差补偿方法付楚琪，郝春朝+,赵琛（中国航天科工集团第二研究院706所，北京100854）摘要：为解决微机电（micro electromechanical system,MEMS）陀螺仪在随机振动力学环境中的动态误差问题，提出一种MEMS陀螺仪动态误差的补偿方法，建立动态误差模型。
通过对MEMS陀螺仪动态误差影响因素的分析，在MEMS陀螺仪静态误差模型基础上加入与振动输入相关的误差项，减小由于随机振动引入的误差，提高MEMS陀螺仪在随机振动环境下的测量精度。
结合实例，对所提模型进行仿真分析，验证了其可行性和有效性。
关键词：微机电陀螺仪；随机振动；动态误差；误差补偿；功率谱密度中图法分类号：TP391.9文献标识号：A文章编号：10007024（2020）06-1635-04doi：10.16208/j.issnl000-7024.2020.06.022Dynamic error compensation method of MEMS gyroscopeinvibration7nvironm7ntFU Chu-qi?HAO Chun-zhao+&ZHAO Chen(Institute706,Second Academy of China Aerospace Science and Industry Corporation,Beijing100854,China)Abstract：To solve the dynamic error problem of micro electromechanical system(MEMS)gyroscope in random vibrating mechanics&a dynamic error compensation method for MEMS gyroscope was proposed and a dynamic error model was established. By analyzing the influencing factors of the dynamic error of MEMS gyroscope,the error term related to the input was added to Lhe sLa ic error model of MEMS gyroscope.The error inLroduced by random vibra ion was reduced andLhe measuremenLaccuracy of MEMS gyroscope was improved in random vibrating environment Combined with the example&the proposed model was simu-latedandanalyzed&andthefeasibilityande f ectivenessofthemodelwereverified.Key words：MEMS gyroscope；random vibration#dynamic error；error compensation；power spectral density1引言MEMS陀螺仪作为MEMS惯性器件的主要器件之一,其测量精度较低，需通过补偿MEMS陀螺仪的误差以提高惯性导航系统的测量精度，因此对MEMS陀螺仪进行误差分析和补偿是十分必要的。
微机械陀螺仪的误差分析与补偿技术
随机漂移误差补偿
MEMS陀螺仪的误差分析
以100 Hz的采样频率进行
采样，采样时间为3 h
量化噪声系数很小
角度随机游走系数较低
零值偏移不稳定系数较
大
零值偏移误差补偿
一般地对零值偏移误差的补偿都比较简单，通常采
用陀螺仪工作稳定后一段静止数据的均值来补偿陀螺仪
在整个运行过程中的零值偏移误差。但是随着陀螺仪的
Allan方差分析法的基本原理
构造Allan方差曲线：
(1)采样间隔 ，采样总时间为。则总数据点
数为N= /，将N分位K个子集，每个子集的
平均时间为
=
Allan方差分析法的基本原理
(2)每个子集的均值可以表示为
1
Ω = Ω
=1
其中Ω 表示第k个子集的均值，Ω 表示第k
为非平稳信号。则应跳
过此次更新。
机漂移误差补偿
陀螺仪输出信号:
true + 0 +
最终测量信号：
true
使补偿因子：
= −
机漂移误差补偿
为了加快收敛速度，较好的识别微小的角度输入，
减小了理论上存在的误差，提高算法的准确性，改进阈
值函数
|−1 |
|−1 |
1−
,
≤1
提高MEMS陀螺仪精度主要方法
1.提高加工工艺的精度
周期较长且易于增加成本
2.对陀螺仪的误差做精准的补偿
目前比较可行
MEMS陀螺仪的误差主要包括零位误差和动态
误差。一般重点对零位误差做处理。
零位误差=零值偏移误差+随机漂移误差
= 0 +
mems陀螺随机误差建模与补偿
mems陀螺随机误差建模与补偿MEMS陀螺（微机电系统陀螺仪）是一种具有极高灵敏度以及精确度的设备，是现今微机电系统技术在航空、航天、自动控制等领域的一项重要应用。
传统陀螺仪在外界环境变化、测量量程较大时，随机误差会增大，而MEMS陀螺仪在采用微机电系统技术之后，其误差可控性及精确度得到了显著提高。
因此，MEMS陀螺仪在航空、航天及自动控制等领域的应用也显著增加。
可是，MEMS陀螺仪的误差并不能完全控制，其误差模型及补偿技术也在不断发展和完善。
本文研究了MEMS陀螺随机误差模型以及基于BLDC马达控制系统的MEMS陀螺随机误差补偿研究，为航空、航天及自动控制等陀螺仪应用提供技术支持。
1.MEMS陀螺的概述MEMS陀螺仪是一种新型的精密测量仪器，它相较于传统的陀螺仪，可以提供更高的精度和灵敏度，这种仪器的优点是其小巧的体积以及低成本的制造，这是由于其利用微机电系统技术，并运用了特定的晶体和显微结构，以及其他小型元件，来实现陀螺仪的检测功能。
MEMS陀螺仪是一种数字传感器，它可以较高精度的测量方向和角速度信号。
它可以用来测量角速度及其变化，从而获得某对象的运动轨迹状态，而且它也可以提供重力检测，和检测环境中占据主导地位的磁场改变等信号。
MEMS陀螺仪可用于实时指示物体在空间中的运动及角度，甚至能指示物体在水池中的游动以及在航空中的运动轨迹。
2.MEMS陀螺随机误差模型分析MEMS陀螺仪随机误差模型是对MEMS陀螺仪表征数据的重要计算。
它可以帮助我们理解陀螺仪的抗干扰能力以及它的精度和精确度。
MEMS陀螺仪的随机误差分为三个主要的模型，分别是抖动误差模型、备用度误差模型以及系统误差模型。
（1）抖动误差模型抖动误差是指MEMS陀螺的角位移和角速度的不稳定性，也就是随机的瞬时变化。
一般来说，抖动误差是由电子零件的静电失效和热分解作用产生的，可由噪声波动来表征。
（2）备用度误差模型备用度误差是由MEMS陀螺仪在温度变化时所产生的误差。
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2010年第29卷第3期 传感器与微系统(T r a n s d u c e r a n dM i c r o s y s t e mT e c h n o l o g i e s)M E M S陀螺误差辨识与补偿谈振藩,张勤拓(哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001)摘 要:由于制造工艺等原因,M E M S陀螺的随机漂移非常大,严重影响了系统的性能。
通过自制的基于M E M S的捷联惯导系统的相关实验,对M E M S陀螺的确定性误差和随机误差分别进行了辨识和补偿。
完成确定性误差补偿,对M E M S陀螺随机误差进行了时间序列分析,并建立了A R模型,根据所选模型参数建立了随机误差的系统方程,采用经典卡尔曼滤波进行随机误差补偿。
实验结果说明:无论是静态下还是动态下,补偿后信号的方差都大大下降,说明了滤波效果较为明显,具有一定的工程应用价值。
关键词:M E M S陀螺;时间序列分析;A R模型;卡尔曼滤波中图分类号:T P212 文献标识码:A 文章编号:1000—9787(2010)03—0039—03E r r o r i d e n t i f i c a t i o na n dc o m p e n s a t i o no f ME MSg y r o s c o p eT A NZ h e n-f a n,Z H A N GQ i n-t u o(C o l l e g e o f A u t o m a t i o n,H a r b i nE n g i n e e r i n g U n i v e r s i t y,H a r b i n150001,C h i n a)A b s t r a c t:M E M Sg y r o's r a n d o m d r i f t i s v e r yl a r g e,b e c a u s eo f t h em a n u f a c t u r i n gp r o c e s sa n do t h e r r e a s o n s,w h i c hs e r i o u s l y a f f e c t o n s y s t e mp e r f o r m a n c e.T h r o u g h e x p e r i m e n t s o f M E M S s t r a p d o w n i n e r t i a l n a v i g a t i o ns y s t e m,d e t e r m i n i s t i c a n ds t o c h a s t i c e r r o r w a s i d e n t i f i e da n dc o m p e n s a t e d.A f t e r d e t e r m i n i s t i ce r r o r w a s c o m p e n s a t e d,t h es t o c h a s t i ce r r o r w a s a n a l y z e d b a s e d o nt i m e s e r i e s a n dA Rm o d e l w a s s e t u p.S y s t e m e q u a t i o no f s t o c h a s t i ce r r o rw a s e s t a b l i s h e d b a s e d o nt h e s e l e c t e dm o d e l a n dt h ee r r o r w a s c o m p e n s a t e db y K a l m a nF i l t e r.T e s t r e s u l t s s h o wt h a t v a r i a n c e o f M E M S g y r o s c o p e s t o c h a s t i c e r r o r r e d u c e d g r e a t l y a f t e r f i l t e r,w h i c h i l l u s t r a t e s t h e f i l t e r i n g e f f e c t i so b v i o u s,a n d h a s a c e r t a i nv a l u e o f e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n.K e yw o r d s:M E M S g y r o s c o p e;t i m e s e r i e s a n a l y s i s;A Rm o d e l;K a l m a nf i l t e r0 引 言微机电系统(m i c r o-e l e c t r o-m e c h a n i c a l-s y s t e m,M E M S)陀螺仪已经出现了近二十年[1],与其他陀螺相比,M E M S陀螺在体积、成本、功耗和抗冲击能力等方面都存在很大优势,但由于早期精度较低,并没有引起重视。
近些年,随着微电子加工技术的发展,M E M S惯性传感器特别是陀螺仪的精度获得大幅度的提高。
基于M E M S惯性传感器的惯性导航系统己成为当今惯性技术领域的一个重要的研究热点。
西北工业大学的苑伟政教授提出了虚拟陀螺的概念,通过研究同类传感器的相关性来提高其测量精度;东南大学的吉训生博士,把形态学滤波的思想引入到M E M S陀螺降噪中,具有一定的理论研究意义[2]。
另外,还有很多学者提出了新的思路和方法,并仿真取得了一定的效果。
但目前的众多学者的研究多处于理论研究方面,大多集中在对漂移的离线降噪。
M E M S陀螺仪精度较低的主要原因是输出信号中随机噪声含量较大,因此,在使用前对陀螺随机误差进行辨识和收稿日期:2010—01—04降噪处理是十分必要的[3]。
目前常用的陀螺仪随机误差辨识方法有自回归滑动平均(A R M A)建模法、功率谱密度分析(P S D)法和A l l a n方差分析法[4]。
哈尔滨工程大学的张树侠教授针对激光陀螺和光纤陀螺的特点,分别建立了A R M A模型[5,6];东南大学的吉训生在对M E M S陀螺随机漂移信号建立A R(2)模型后,采用鲁棒性很强的H∞滤波方法,证明了H∞滤波效果和实时性比小波变换要好[7]。
本文针对实际系统,从陀螺测量模型出发,全面地辨识出陀螺各误差项,尤其对M E M S陀螺随机噪声进行了建模和补偿,具有一定的工程实用价值。
1 M E M S捷联惯导系统M E M S捷联惯导系统由M E M SI M U,信号采集电路,导航计算机,显示器,数字式电子罗盘H M R3000,G P S,键盘和电源等组成。
M E M S惯性测量单元(M E M SI M U)由6只M E M S陀螺和6只M E M S加速度计组成。
M E M S捷联惯导系统框图39DOI:10.13873/j.1000-97872010.03.003 传感器与微系统 第29卷如图1。
图1 ME MS 捷联惯导系统F i g 1 ME MSs t r a p d o w ni n e r t i a l s y s t e m2 M E M S 陀螺测量模型M E M S 陀螺测量模型为ωz =(1+S z )ωz +M x ωx +M y ωy +B f +n z,(1)式中 S z 为刻度因数误差;B f 为零偏;n z为随机噪声;M x ,M y 为耦合误差。
为简便起见,测量模型可简化为ωz =ωz +S z ωz +B f +n z .(2)其中,零偏和刻度因数误差称为确定性误差,可以通过有效的标定方法进行一定精度的补偿,而随机误差是陀螺误差辨识的难点。
3 确定性误差辨识与补偿将系统置于三轴转台上,通过速率实验和多位置实验可以容易地确定陀螺的确定性误差项[8],各参数可以直接装订到程序中。
各误差项如表1所示。
表1 三轴陀螺确定性误差T a b 1 D e t e r m i n i s t i c e r r o ro f g y r o s误差项X 陀螺Y 陀螺Z 陀螺S z 0.03350.1719-0.1239B f0.00320.00340.00174 随机误差辨识与补偿在完成确定性误差的补偿后,本文应用A R M A 对随机时间序列建模,实验时首先将3周状态调平,将系统安装后,预热20m i n ,然后,以2k H z 频率采集数据30m i n ,信号如图2所示。
下面分以下几个步骤进行随机误差的辨识和补偿:1)信号的正态性和平稳性检验信号的正态性可以通过计算信号的偏度和陡度来确定,也就是三阶矩和四阶矩。
如果三阶矩接近0,四阶矩接近3,则认为信号时正态的。
通过计算三轴陀螺的三阶矩分别为-0.0532,-0.1300和-0.0966,四阶矩分别为3.0166,2.9128和2.9318,满足正态性条件,采用游程法验证信号同时满足平稳性条件。
2)模型确定A R M A ,A R 和M A 模型之间的差别可以从它们的自相图2 ME MS 陀螺信号F i g 2 S i g n a l o f ME MSg y r o关函数和偏相关函数特性上反映出来,通过对样本序列自相关函数和偏相关函数的分析就可以判断模型的类型,图3和图4分别给出三轴陀螺的自相关函数和偏相关函数。
从图3和图4可以看出:陀螺信号自相关函数变化缓慢,具有长时间的相关性,即自相关函数存在“拖尾”,而其偏相关函数变化快速,具有“截尾”特性。
因此,陀螺漂移信号的模型可以用A R 模型来描述。
图3 ME MS 陀螺信号自相关函数F i g 3 A u t o c o r r e l a t i o nf u n c t i o n s o f ME MSg y r os i g n a l图4 ME MS 陀螺信号偏相关函数F i g 4 B i a s c o r r e l a t i o nf u n c t i o no f ME MSg y r o s i g n a l 3)模型阶次的确定从上面的分析已经可以确定漂移模型的形式,但为了40第3期 谈振藩,等:M E M S 陀螺误差辨识与补偿 确定模型的阶数,还得借助P P E 准则或者A I C 准则,寻找使P P E 准则或者A I C 准则取最小值的模型,确定最适合的模型和阶次,以X 陀螺为例,表2给出所有适合的模型系数A I C 的值。