MEMS-IMU标定补偿技术研究
本文选题：MEMS-IMU + 标定模型 ； 参考：《西安微电子技术研究所》2017年硕士论文
【摘要】：MEMS-IMU由于其体积占用小、价格低廉、功耗低等诸多优点越来越广泛的应用于中低精度导航领域。为了充分发挥MEMS-IMU的导航精度,必须对影响其精度的各种因素加以控制和补偿,包括系统误差、元件误差、随机误差等。其中,由惯性器件受到环境温度变化的影响而造成的元件误差不可忽视。本文主要研究通过建立MEMS-IMU的标定模型和温度误差模型(MEMS陀螺和MEMS加速度计),对MEMS-IMU进行标定补偿,可以提高MEMS-IMU的精度,从而达到提高导航精度的目的。具体实现方案分为以下几步。首先,分别对MEMS加速度计、MEMS陀螺建立零偏非线性温度误差模型,并对MEMS-IMU建立标定模型。其次,设计有效的温度标定方案和系统标定方案,标定惯性器件的温度误差和系统误差。接着,用多元线性回归和BP神经网络两种方法,辨识非线性模型的参数,并且通过比较两种方法的辨识结果,分析辨识方法的有效性。最后,利用得到的非线性模型补偿惯性器件的温度误差,得到补偿后惯性器件的输入输出模型。
[Abstract]:Because of its small size, low cost and low power consumption, MEMS-IMU is more and more widely used in the field of low precision navigation. In order to give full play to the navigation accuracy of MEMS-IMU, it is necessary to control and compensate the various factors that affect its accuracy, including system error, component error, random error and so on. Among them, the error caused by the influence of the environment temperature on the inertial device can not be ignored. In this paper, the calibration model and temperature error model of MEMS-IMU gyroscope and MEMS accelerometer are established to calibrate and compensate MEMS-IMU, which can improve the accuracy of MEMS-IMU and achieve the purpose of improving navigation accuracy. The concrete realization scheme is divided into the following steps. Firstly, the zero-bias nonlinear temperature error model of MEMS accelerometer gyroscope is established, and the calibration model of MEMS-IMU is established. Secondly, the effective temperature calibration scheme and system calibration scheme are designed to calibrate the temperature error and system error of inertial device. Then, the parameters of the nonlinear model are identified by multivariate linear regression and BP neural network, and the validity of the identification method is analyzed by comparing the identification results of the two methods. Finally, the temperature error of the inertial device is compensated by the nonlinear model, and the input and output model of the inertial device after compensation is obtained.
【学位授予单位】：西安微电子技术研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN96
【参考文献】
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，本文编号：1964664
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