陀螺加速度计在线振动台上的二次项分离方法

发布时间：2021-11-09 05:25

　　陀螺加速度计（PIGA）一般工作在低频、大过载环境下,其二次项误差本身很小。现有的重力场试验不能模拟其真实工作环境,由于激励不足难以精确测量PIGA的二次项。为解决在地面试验中精确测量PIGA的二次项误差系数,利用低频线振动台模拟了PIGA实际工作的低频、大过载环境,提出了一种分离PIGA非线性二次项的测试方法,并通过非线性回归分析理论对标定模型进行显著性检验。得到的模型相关指数R²趋近于1和残余误差σ为3.935×10^-4。试验结果表明:所提方法可以有效分离PIGA二次项系数,标定的模型拟合效果好、系数辨识精度高。 

【文章来源】：传感器与微系统. 2020,39(10)CSCD

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【部分图文】：

PIGA原理图

由上式可见，外环输出角速度正比于敏感轴向的输入加速度，即PIGA工作原理。但在实际环境中，由于工艺技术和使用环境等方面的影响，内框架上总有干扰力矩存在，使得PIGA输出存在误差成分，因此，为了表征PIGA的输入输出特性，需要通过建立坐标系(图2所示)推导运动方程，进而建立其相应的误差数学模型。考虑到PIGA是一种线性输入输出仪表，且高阶项量级远小于其他项，其模型方程写为

由图3可以看出，低频线振动台通过曲柄盘转动带动工作台面沿着振动方向以固定的振幅Am和一定的频率进行振动。在保证转动和干扰加速度不影响测试精度的情况下，当曲柄盘(半径为R)以ω速度转动时，曲柄盘的运动位移量为y=Rcosωt，进而得到am=-Rω2(ω=2πf)，此时低频线振动台提供的交变加速度输出为式中g为测试当地的重力加速度。


本文编号：3484712