[发明专利]主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的精确控制方法

权利要求书

1.一种主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的精确控制方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：

a.采用大量程陀螺、小量程陀螺、高速模拟-数字转化采集电路构成转速复合测量-转速误差补偿系统；大量程陀螺安装于驱动系统的电机（1）轴向，用于驱动系统的电机（1）在高转速情况下的转速采集；小量程陀螺安装于惯性测量装置（2）轴向，用于驱动系统的电机（1）在极低转速情况下的转速采集，以及用于驱动系统的电机（1）在高转速情况下对大量程陀螺的测量误差进行补偿；高速模拟-数字转化采集电路安装于驱动系统中，用于实现大量程陀螺和小量程陀螺的同步高速采集；

b.采用两个高精度加速度计构成陀螺g值敏感性补偿系统；两个高精度加速度计分别安装于大量程陀螺附近处与小量程陀螺附近处，分别用于对大量程陀螺和小量程陀螺所受到的重力加速度进行测量，进而补偿大量程陀螺与小量程陀螺在测量过程中因重力影响而产生的测量误差；

c.采用逐次逼近PID整定方法对驱动系统的PID控制器进行参数整定；通过大量程陀螺输出的采样值建立驱动系统的电机（1）的阶跃响应曲线；通过小量程陀螺输出的采样值解算驱动系统的电机（1）实际转速与目标转速之间的误差量；采用模糊控制方法逐次微调整驱动系统的PID控制器的参数；采用Ziegler-Nichols常规整定方法对驱动系统的PID控制器的参数进行整定；

d.采用具有高响应速度和能够精确定位的伺服电机与高精度编码器构成高动态响应驱动电机执行系统；伺服电机与高精度编码器根据驱动系统的PID控制器的参数作出实时快速准确的转速响应，并随时对驱动系统的电机（1）的微小旋转误差进行补偿。

2.根据权利要求1所述的主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的精确控制方法，其特征在于：所述步骤a中，大量程陀螺的敏感轴和小量程陀螺的敏感轴均指向驱动系统的电机（1）轴向。

3.根据权利要求1所述的主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的精确控制方法，其特征在于：所述步骤b中，两个高精度加速度计的敏感轴均与驱动系统的电机（1）的横滚轴垂直。

4.根据权利要求1所述的主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的精确控制方法，其特征在于：所述步骤c中，建立驱动系统的电机的阶跃响应曲线后，求得驱动系统的传递函数：                                                ；式中，、、均为特征参数；值为大量程陀螺输出的连续两次采样值的比值；值为大量程陀螺单次采样时间的值；通过小量程陀螺输出的连续三次采样值解算驱动系统的电机（1）实际转速与目标转速之间的误差量，并将解算出的误差量作为模糊控制的变量；然后根据模糊控制权值表计算驱动系统的PID控制器的实际转速与目标转速之间的差值变化趋势权值，进而根据权值计算出值；而后将值、值、值代入Z-N整定表，根据Z-N整定表对驱动系统的PID控制器的参数进行整定。