[发明专利]惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置

说明书

本发明涉及惯性传感器领域，具体涉及一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置。该方法及装置在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式，且利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识，该算法简单、参数少，易于实现，且搜索效率高。

技术领域

本发明涉及惯性传感器领域，具体而言，涉及一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置。

背景技术

空间引力波探测采取激光干涉测量的原理进行实现。惯性传感器作为激光干涉测距系统的参考基准，其主要功能之一就是利用锁紧与释放机构保证测试质量在发射阶段安全可靠地固定在电极笼内，在卫星入轨后利用释放机构将测试质量以低于5μm/s的残余速度释放，并由静电控制系统对其进行捕获。测试质量的残余速度与释放顶针的释放速度有关，因此需要建立释放顶针的释放速度模型。并通过实验数据对模型参数进行辨识，现阶段研究学者已采用莱文贝格-马夸特方法对参数进行了辨识。但莱文贝格-马夸特方法需要对每一个待估参数求偏导，不易算法实现。

发明内容

本发明实施例提供了一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法及装置，以至少解决现有释放顶针释放速度模型参数辨识复杂的技术问题。

根据本发明的一实施例，提供了一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法，包括以下步骤：

在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式；

利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。

进一步地，根据实验数据利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。

进一步地，位移表达式为：

其中a₃、a₂、a₁以及b₀是待辨识参数。

进一步地，基于固有动力学推导出释放顶针的位移X_RT关于输入E的传递函数G(s)为：

进一步地，公式(1)中系数表达式为：

进一步地，x_RT是释放顶针的位移，E是输入电压，q是释放顶针集总元件电路上积累的电荷，R是释放顶针集总元件电路电阻，C与T_p是压电驱动器的电容与换能比，b与k为复合阻尼与复合刚度，m为释放顶针与半个压电元件的等效质量。

进一步地，复合刚度为释放顶针集总元件电路中垫圈弹簧与压电元件共同作用形成。

根据本发明的另一实施例，提供了一种惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识装置，包括：

位移表达式生成单元，用于在释放顶针集总元件电路中采用从0V到120V的理想阶跃电压作为系统输入，并生成释放顶针的位移表达式；

辨识单元，用于利用布谷鸟优化算法对位移表达式中待辨识参数进行辨识。

一种存储介质，存储介质存储有能够实现上述任意一项惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法的程序文件。

一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一项的惯性传感器释放顶针释放速度模型参数辨识方法。