[发明专利]一种悬浮类陀螺仪的转子偏转调制误差补偿方法

摘要

本发明涉及一种悬浮类陀螺仪的转子偏转调制误差补偿方法。利用悬浮转子偏转周期运动作为载波对被测信号进行偏转调制；引入与偏转角度相关的解调因子对被调制信号进行偏转解调；通过对解调信号进行积分滤波消减陀螺轴向自由度的漂移误差，实现对陀螺房相对惯性空间角速率的实时高精度检测。本发明属于测量与控制技术领域，可应用于悬浮类陀螺的优化设计以及高精度姿态角速率测量。

主权项

1.一种悬浮类陀螺仪的转子偏转调制误差补偿方法，其特征在于：利用悬浮类陀螺转子的偏转周期运动作为载波对被测信号进行调制，并引入与偏转角度相关的解调因子，通过积分滤波消除陀螺漂移误差，进而提取陀螺房相对惯性空间的角速率，具体包括以下步骤：(1)偏转调制转子偏转时，转子所受轴承力f(e,h)可表示为：其中，e为检测到的轴承电信号，h为悬浮转子位移量，K为标度因子常值矩阵，H为转子角动量矢量的模，为陀螺房相对惯性空间角速率，θ为偏转面投影线与陀螺房坐标系X‑Y‑Z中X轴的夹角，η(t)为角动量矢量的偏转角度，为陀螺所敏感到的实际悬浮力矩，为陀螺所敏感到的真实悬浮力矩，为陀螺所敏感到的因陀螺常值漂移产生的常值干扰力矩，是分别在陀螺房坐标系X‑Y‑Z中X、Y和Z轴上投影的分量；(2)偏转解调由于转子偏转使得转子角动量矢量方向发生改变，使得敏感轴X和Y的调制信号中包含了Z轴分量；为了消除这种影响，对上式左右两边同时乘以解调因子cos(η(t))，可得：(3)积分滤波对(2)式在偏转周期T内进行积分滤波，即可解算出陀螺房相对惯性空间角速率。