压电振动陀螺仪实时小波滤波方法研究

针对压电振动陀螺仪在工程中应用的需求,对压电振动陀螺仪输出信号中的噪声特点进行了分析,提出一种由无限冲击响应数字低通滤波(IIR)和实时小波滤波相结合的实时滤波方法。该小波算法的正逆变换算法的空间复杂度从384降到360,半软阈值算法时间复杂度从4 096降到4 032。应用MATLAB7.1对实验数据和完整算法程序的仿真表明,该方法能实时有效地抑制陀螺仪噪声,提高其输出稳定性,且其完整的滤波算法程序的运行时间明显减少。     

基于提升小波的MEMS陀螺去噪方法研究

微机电系统(MEMS)陀螺的随机漂移误差是传感器的主要误差,传统硬、软阈值去噪法在去噪效果和实时性方面存在不足。该文从提升小波变换的基本理论出发,分析了提升小波阈值去噪原理,提出了基于提升小波的改进阈值去噪算法,并结合MEMS陀螺输出数据,并对硬、软阈值去噪法与改进阈值去噪法的仿真实验进行比较分析。仿真结果表明,改进阈值去噪法获得了更高的信噪比83.532 7dB,其去噪效果明显优于硬、软阈值,且运算速度较快,更适合实际运用。     

基于数据融合的MEMS陀螺信号处理研究

针对当前MEMS陀螺仪信号为非平稳、非线性、不同步和信号量大的特点,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)信号高速实时处理平台的、并结合多传感器数据融合技术的MEMS陀螺信号处理方案。该方案设计了基于SCC1300MEMS陀螺和DSP的信号采集处理平台,并运用正交基神经网络数据融合算法对采集的陀螺数据进行融合处理。实验结果表明,该方案在保证对陀螺信号进行高速实时采集的基础上,能提高信号处理精度达37.45%。     

固态振梁角速率传感器的动力学特性与误差分析

研究固态振梁型角速率传感器加工误差的类型和对性能的影响程度。从动力学特性和误差产生的机理入手,针对因加工水平限制传感器而产生的输出误差进行理论推导,并结合100mm合金振梁完成数值计算,得出正交误差是影响陀螺输出性能的主要因素误差源,而驱动轴同敏感轴的垂直度是影响正交误差的主要因素;经计算质心偏移误差随着角加速度值变化而变化,在角加速度较小的情况下可以忽略;寄生哥氏力误差对陀螺性能的影响最小。对驱动轴同敏感轴垂直方向偏差角为0.6260°时的正交误差进行仿真,结果同理论等效值(输入值为2π/°s时的输出)的误差为4.88%,仿真结果同理论推导结果吻合。证明改进加工工艺及降低驱动轴同敏感轴的垂直度对改进固态振梁角速率传感器性能的有效性。