| 题名 | 压电陀螺随机漂移建模及滤波方法研究 |
| 作者 | 李可 |
| 答辩日期 | 2008-12-24 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光学精密机械与物理所 |
| 授予地点 | 长春光学精密机械与物理所 |
| 导师 | 张涛 |
| 关键词 | 压电陀螺 Arma模型 小波多分辨分析 均值滤波 伺服控制 |
| 其他题名 | Study on Methods for Modeling and Filtering of Piezoelectric Gyroscope Random Drift |
| 学位专业 | 光学工程 |
| 英文摘要 | 机载光电设备中必须采用惯性传感元件作为速率稳定回路的传感器，构成陀螺稳定控制系统，其目的是最大限度地降低载体（如飞机，弹体等）的不规则（或者有规则）运动（或者晃动）对光电探测系统视轴的影响，本系统也毫无例外地采用惯性测速元件。速率陀螺是武器伺服系统的惯性敏感元件，目前在陀螺稳定平台中采用的陀螺仪主要有动力调谐陀螺、光纤陀螺和压电陀螺等，综合比较以上陀螺的特性等因素后，我们选用了美国BEI公司的GYROCHIP II压电速率陀螺系统。 随着机载光电设备的发展，对陀螺仪精度的要求越来越高。衡量陀螺漂移误差大小的量值通常称为陀螺漂移率，陀螺漂移是影响陀螺精度的重要指标，是影响光电稳定控制系统的主要误差源之一，必须采用信号处理的方法尽量减少其对控制系统的影响；在惯导系统和陀螺稳定伺服控制系统中，为了减小陀螺随机漂移对系统精度的影响，其有效可行的办法是采用卡尔曼(Kalman)滤波技术，而采用Kalman滤波技术之前，应当对陀螺随机漂移数据进行必要的预处理，然后建立一个适合于Kalman滤波要求的数学模型，因而对陀螺漂移进行滤波、建模的研究显得越来越重要。随机漂移模型通常采用ARMA模型来拟合，本文分析了影响陀螺漂移的因素，还探讨了陀螺漂移的误差模型和建模的方法。 本文采集了压电陀螺的零位噪声信号，首先通过传统的数字滤波方法对其处理(如IIR滤波，标量Kalman滤波，均值滤波器等)，重点介绍了Kalman滤波的基础理论和滤波方法；其次，又采用了基于小波变换的阈值去噪方法，合理地选取小波基函数，通过利用Daubechies小波、Symlets小波和bior双正交样条等小波在陀螺漂移信号实时应用中的仿真对陀螺仪信号进行处理，得出在陀螺仪信号处理中Daubechies共轭正交小波滤波器和bior双正交小波滤波器具有良好的滤波效果；再次，在常规小波基基础上，继续深入研究，进一步提出小波多分辨分析与均值滤波相结合的滤波方法，设计了小波多分辨分析与均值滤波相结合的滤波器，利用本文方法对含有压电陀螺零位噪声信号进行处理，获得了不错的效果。 最后，采用实验的方法，设计了以TI公司DSP TMS320F2812为核心的主控电路板和PWM功率电路板，实际验证了小波多分辨分析与均值滤波相结合的滤波方法在伺服控制系统中的应用效果。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 99 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.165.120//handle/181722/1181]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李可. 压电陀螺随机漂移建模及滤波方法研究[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2008. |
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