【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微机电陀螺，具体是一种对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法及系统。
技术介绍
1、近年来，随着mems技术的迅猛发展，微机电陀螺由于其小尺寸、低重量、低功耗、低成本等固有特性，在精确制导、无人平台、寻北定向领域展现出特有优势。然而，微机电陀螺零偏漂移成为了研制高精度微机电陀螺仪的瓶颈。
2、虽然本领域目前通常采用的温度补偿技术可以有效的补偿微机电陀螺随温度的漂移，但其对定温下的陀螺结构本身带来的陀螺随阻尼轴的慢速漂移没有抑制效果。片上温控技术同样可以用于抑制陀螺随温度漂移，但其需要引入额外的片上温度控制装置，对陀螺的加工工艺也有着特殊的要求，这使得陀螺的成本大幅增加，同样这种方法只能抑制陀螺随温度的漂移，而无法抑制陀螺的结构漂移。法国赛风公司提出的动态修调与平衡技术方法可以有效辨识补偿微机电陀螺的零偏误差，但是该方法需要额特殊加工工艺要求，增大了微机电陀螺仪的加工难度，不利于微机电陀螺仪的批量化和低成本化。模态交换技术可以通过两个模态周期性交替工作对陀螺零偏进行校准，但单陀螺带宽会受到限制。
3、振型偏转技术通过将陀螺振动方向偏转至阻尼轴方向，实现对陀螺阻尼周向不均导致的慢速漂移零偏误差进行抑制。但决定该技术零偏漂移抑制效果的阻尼角辨识方法却大多没有经过全面的评估与验证，难以准确高效实现阻尼角辨识。由于电极不对称与未对准误差、闭环调轴与模态匹配误差和电容检测非线性误差等误差的存在，导致阻尼角的辨识存在诸多困难。
4、综上所述，目前还没有一种准确的微机电陀螺阻尼轴辨识方法。因此，对
技术实现思路
1、针对上述现有技术中的不足，本专利技术供一种对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法及系统，一方面通过测量两个不同温度下的陀螺周向零偏，从中辨识得到使得陀螺漂移量最小的最佳振型角位置；另一方面利用振型偏转控制电路，可以使陀螺振型灵活地旋转至特定角度上。对陀螺加工工艺没有特殊要求，而且易于操作、稳定可靠、易实现工程化和批量化标定，有效抑制陀螺随温度漂移，能够有效地满足对高精度微机电陀螺仪的需求。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，包括如下步骤：
3、基于陀螺在两个不同温度下的周向零偏，辨识得到陀螺漂移量最小的最佳振型角；
4、基于振型偏转控制电路，使陀螺振型旋转至所述最佳振型角上，实现陀螺零偏漂移抑制。
5、在其中一个实施例，所述辨识得到陀螺漂移量最小的最佳振型角的过程具体为：
6、在温度点t1环境下，使陀螺工作在振型偏转模式，在振型角标定区间内对陀螺不同振型角下的周向零偏进行测量，得到第一周向零偏测量结果，其中，基于振型偏转控制电路控制陀螺的振型角改变，振型角改变的步长为δ；
7、在温度点t2环境下，使陀螺工作在振型偏转模式，在振型角标定区间内对陀螺不同振型角下的周向零偏进行测量，得到第二周向零偏测量结果，其中，所述第一周向零偏测量结果与所述第二周向零偏测量结果中的振型角一一对应且相同，且t1≠t2；
8、将所述第一周向零偏测量结果、所述第二周向零偏测量结果中相同振型角对应的两个周向零偏作差，得到陀螺零偏漂移量结果；
9、对所述陀螺零偏漂移量结果进行插值拟合，拟合结果经过零点对应的振型角即为所述最佳振型角。
10、在其中一个实施例，所述振型角标定区间为-40～40度。
11、在其中一个实施例，对陀螺不同振型角下的周向零偏进行测量的过程中，每个振型角测量周向零偏的持续时间在30秒上。
12、在其中一个实施例，振型角改变的步长δ为1度。
13、在其中一个实施例，在所述振型偏转模式下，通过旋转矩阵实现振动方向与哥式反馈力方向的旋转变换，以此实现振动方向的偏转。
14、为实现上述目的，本专利技术还提供一种对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制系统，采用上述的方法进行陀螺零偏漂移抑制。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益技术效果：
16、1.本专利技术利用综合考虑了由于结构加工、测控电路不对称、安装误差、封装应力、g敏感性、调谐电压等误差造成的零偏误差，标定得到的阻尼角客观上反映了陀螺在该段温度区间内零偏漂移最小点，其阻尼角辨识精度与振型偏转后的零偏抑制效果均优于现有技术；
17、2.本专利技术利用振型偏转控制电路，可以使陀螺振型灵活地旋转至特定角度上，由此即可实现振型偏转模式下的阻尼角标定，具有操作简单、便于使用、易于工程化与批量化的优势。
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1.一种对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，所述辨识得到陀螺漂移量最小的最佳振型角的过程具体为：
3.根据权利要求2所述的对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，所述振型角标定区间为-40～40度。
4.根据权利要求2所述的对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，对陀螺不同振型角下的周向零偏进行测量的过程中，每个振型角测量周向零偏的持续时间在30秒上。
5.根据权利要求2所述的对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，振型角改变的步长δ为1度。
6.根据权利要求2所述的对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，在所述振型偏转模式下，通过旋转矩阵实现振动方向与哥式反馈力方向的旋转变换，以此实现振动方向的偏转。
7.一种对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制系统，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的方法进行陀螺零偏漂移抑制。
【技术特征摘要】
1.一种对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，所述辨识得到陀螺漂移量最小的最佳振型角的过程具体为：
3.根据权利要求2所述的对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，所述振型角标定区间为-40～40度。
4.根据权利要求2所述的对称式微机电陀螺零偏漂移误差抑制方法，其特征在于，对陀螺不同振型角下的周向零偏进行测量的过程中，每...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗桐侨，李青松，陈亮潜，吴学忠，肖定邦，李军建，孟权柱，张旭辉，梁水杨，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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