[发明专利]一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统

权利要求书

1.一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，其特征在于，包括：

陀螺数据采集模块：用于采集AGV上安装的MEMS陀螺的角速度数据；

陀螺数据补偿模块：对采集的陀螺数据进行补偿，补偿方法依次包括温度补偿、精度标定以及减去零偏；

状态判断模块：将补偿后的陀螺数据与动静状态切换阈值A进行比较，如果大于动静状态切换阈值A，判定AGV为运动状态，判定AGV为静止状态；

航向角YAW计算模块：采用动态航向角YAW计算方法和静态航向角YAW计算方法分别计算运动状态下的航向角YAW和静止状态下的航向角YAW。

2.根据权利要求1所述的一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，其特征在于：上电时陀螺零偏计算方法如下：

第一步，系统上电采集静态的20个陀螺数据且存入缓存GyroBuff；

第二步，对缓存GyroBuff进行排序处理，得到GyroBuff1；

第三步，取缓存GyroBuff1中间16个数据进行均值处理得到陀螺的零偏BIAS。

3.根据权利要求2所述的一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，其特征在于：对陀螺进行-40℃～85℃的全温温度补偿：

第一步，对采集的全温陀螺数据与温度进行二阶最小二乘法拟合：

Gyro＝At·Temp²+Bt·Temp+Ct

其中，Gyro为陀螺数据，Temp为温度数据，At为二阶系数，Bt为一阶系数，Ct为常数；

通过拟合计算出At、Bt和Ct的数值；

第二步，计算出当前温度下的温度曲线值Gyro1：

Gyro1＝At·Temp²+Bt·Temp+Ct

其中，Temp为当前温度值；

第三步，计算出25℃下温度曲线值Gyro2：

Gyro2＝At·25²+Bt·25+Ct

第四步，将陀螺数据进行温度补偿：

GyroOut＝GyroRead-(Gyro1-Gyro2)

其中，GyroOut为温度补偿后的陀螺值，GyroRead为读取陀螺值。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，其特征在于：陀螺精度标定的方法为：

采集陀螺在±x°/s下的n组数据，n≥7,分别对每组数据平均，用最小二乘法对数据进行拟合处理，最终得到每组陀螺数据的标度因素、零偏以及交叉耦合参数，对采集的陀螺数据进行补偿：

其中，GyroXOut、GyroYOut、GyroZOut为补偿后的陀螺值，GyroXRead、GyroYRead、GyroZRead为读取陀螺值，Data0～Data11为拟合参数。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，其特征在于：

动静状态切换阈值A的计算方法为：A＝GNoise+GTemp+GData，

其中，GNoise为陀螺静止时候的1/2噪声波动峰峰值；GTemp为系统工作温度范围下陀螺的零偏变化值；GData为预留门槛值。

6.根据权利要求5所述的一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，其特征在于：运动状态下航向角YAW计算方法为：YAW＝YAWl+Gyro·Time，

其中，YAW为本次航向角，YAWl为上一次的航向角，Gyro为陀螺采集的角速度数据，Time为系统积分时间10ms。

7.根据权利要求5所述的一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，其特征在于：静止状态下航向角YAW计算方法：YAW＝YAWd+RandomNoise，

其中，YAW为本次航向角，YAWd为动态进入静态时的航向角，RandomNoise为系统的噪声估计值且限制在±0.1内。