MEMS陀螺仪冗余配置故障检测方法
本文选题:冗余配置 + 三轴MEMS陀螺仪 ; 参考:《系统工程与电子技术》2017年10期
【摘要】:针对姿态测量系统的可靠性问题,提出了一种冗余配置方式的微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)陀螺仪故障检测方法。首先,基于三轴MEMS陀螺仪研究了冗余配置的形式,给出了相应的故障评价函数,并给出了最优配置角度的计算方法;其次,根据冗余配置建立陀螺仪故障检测数学模型,设计了MEMS陀螺仪硬故障检测方法,并进一步证明了陀螺仪的软故障和陀螺仪输出噪声的相关性,通过最大似然估计给出了软故障检测判决函数;最后,利用自主构建的故障检测硬件平台进行了实验验证,成功实现了对发生硬故障及软故障陀螺仪敏感轴的检测。该方法将MEMS陀螺仪的冗余配置扩展到了敏感轴水平,提高了MEMS陀螺仪的数据利用率,增加了系统可靠性。
[Abstract]:Aiming at the reliability of attitude measurement system, a redundant configuration method for micro-electro-mechanical system (MEMS) gyroscope fault detection is proposed. First of all, based on the three-axis MEMS gyroscope, the form of redundant configuration is studied, the corresponding fault evaluation function is given, and the calculation method of optimal configuration angle is given. Secondly, the mathematical model of gyroscope fault detection is established according to redundant configuration. The hard fault detection method of MEMS gyroscope is designed, and the correlation between the soft fault of gyroscope and the output noise of gyroscope is further proved, and the decision function of soft fault detection is given by maximum likelihood estimation. Based on the self-built hardware platform of fault detection, the detection of the sensitive axis of gyroscope with hard fault and soft fault is successfully realized. This method extends the redundant configuration of MEMS gyroscope to the level of sensitive axis, improves the data utilization ratio of MEMS gyroscope, and increases the reliability of the system.
【作者单位】: 中国民航大学中欧航空工程师学院;
【基金】:国家自然科学基金(51205397,61201085) 中央高校基本科研业务费中国民航大学专项(3122016U002)资助课题
【分类号】:TN96
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,本文编号:1947977
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