[发明专利]一种基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿方法和系统

权利要求书

1.一种基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a，根据MEMS陀螺仪的输出信号采用小波去噪的原理，对MEMS陀螺仪输出信号进行降噪预处理；

步骤b，采用风驱动优化算法优化最小二乘支持向量机的参数；

步骤c,基于最优最小二乘支持向量机参数，建立基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿模型；

步骤d，使用训练数据集对基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿模型进行模型训练，采用训练好的温度补偿模型对陀螺仪零偏进行温度补偿。

2.根据权利要求1所述一种基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿方法，其特征在于：所述小波去噪采用连续函数的小波变换，定义如下式：

式中，CWT_f(α,β)为输入陀螺仪信号f(t)的小波变换，ψ_α,β(t)为由母小波ψ(t)生成的尺度伸缩与平移，α为尺度因子，β为时变因子，R为集合实数集。

3.根据权利要求1所述一种基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿方法，其特征在于：所述步骤b具体包括：

一个由N个空气单元、M维搜索空间组成的空气种群P_(N,M)定义如下式：

每个空气单元p有两个特征，分别为空气单元的速度u和位置x，空气单元的速度矩阵U_(N,M)和位置矩阵X_(N,M)定义如下式：

式中，k为当前迭代次数，1≤k≤G_k，G_k为最大迭代次数；

利用排序法将所有的空气单元按所受气压大小从高到低排列，得到空气单元的速度状态更新方程如下式：

式中，为空气单元在下一次迭代时的速度；为空气单元在当前迭代次数下的速度；为空气单元在当前迭代次数下的位置；x_best为空气单元的全局最优位置；a为摩擦系数；g为重力加速度；RT为气压梯度影响系数；i为所有空气单元的排名；c为科氏力影响系数；为第i个空气单元在当前迭代次数下除d维以外的其他任意一维度的速度；

空气单元的位置状态更新方程如下式：

式中，为空气单元在下一次迭代时的位置；为空气单元在当前迭代次数下的位置；Δt为更新时间间隔。

4.根据权利要求1所述一种基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿方法，其特征在于：所述建立基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿模型，包括

针对训练样本数据集，构造在高维特征空间中的最优回归函数如下式：

式中，w表示权值向量，w^T为w的转置向量；表示非线性映射函数，此函数将输入训练零偏向量x_i从原空间Rⁿ映射到高维空间b∈R表示偏置向量；

根据结构风险最小化原理，建立优化目标函数如下式：

式中，J为优化目标函数；ξ为误差向量；C为正则化参数；

通过构建拉格朗日函数求解J的优化问题，得到下式：

式中，Ω＝[Ω_ij]_n×n为一个n阶方阵，Ω_ij为方阵中第i行第j列的元素；

选用径向基核函数简化运算，求得全局最优的参数α和b后，得到LSSVM的回归模型如下式：

5.根据权利要求4所述一种基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿方法，其特征在于：所述径向基核函数定义如下式：

式中，σ为核函数的宽度参数。