公开(公告)号：CN118836840A

公开(公告)日：2024-10-25

申请号：CN202410877389.1

申请日：2024-07-02

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 王小旭 ,  王玺全 ,  晏恺晨 ,  王宇鹏 ,  李华 ,  张军岭 ,  刘峙亚 ,  卢乾波

IPC: G01C19/5691 ,  G01C19/5776 ,  G01C25/00

Abstract: 本发明实施例公开了一种全角差分调频半球谐振陀螺自激励与自补偿方法。本公开实施例以全角差分调频测控方案为基础，受全角陀螺自激励和驻波自进动实现方式的启发，设计全角差分调频陀螺自激励模块，模拟真实角速度的输入效果，完成虚拟哥氏电压对行波谐振频率的控制和在驻波检测模态上的等效施加，实现行波和驻波自进动，在此基础上设计全角差分调频陀螺力反馈控制模块和力补偿模块，完成谐振子非等阻尼误差的辨识与补偿。该方法通过上述三个模块的设计，初步解决了谐振子非等阻尼误差带来的全角差分调频陀螺角度依赖性零偏，提高了其输出精度和免拆卸自校准能力，为后续其检测、驱动、相位误差的辨识与补偿提供了方法基础和操作空间。

公开(公告)号：CN114964306B

公开(公告)日：2024-10-11

申请号：CN202210421859.4

申请日：2022-04-21

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 晏恺晨 ,  王小旭 ,  史信达 ,  刘明雍

IPC: G01C25/00 ,  G01C19/5691

Abstract: 本发明公开了一种半球谐振陀螺标定因数和零偏自标定方法，第一步是速率半球谐振陀螺自激励。利用内部信号处理，完成虚拟哥氏力在检测模态上的施加，等效于外部角速度激励所产生哥氏力的影响；第二步是速率半球谐振陀螺误差自标定。利用基于自激励的速率半球谐振陀螺误差自标定方法，完成常值标度因数和零偏误差的免拆卸快速标定，对带有陀螺内部误差的静电反馈力输出进行补偿，以获得高精度的陀螺敏感角速度输出信号。本发明是标定方法体系上的创新，能有效解决陀螺误差参数时空动态快变性所导致的诸多瓶颈性问题。

公开(公告)号：CN114858184B

公开(公告)日：2024-10-01

申请号：CN202210407091.5

申请日：2022-04-18

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 晏恺晨 ,  王小旭 ,  史信达 ,  刘明雍

IPC: G01C25/00 ,  G01C19/5691 ,  G06F17/10

Abstract: 本发明涉及一种半球谐振子参数辨识方法，包括自激励角速度施加、陀螺内部控制力信号输出、陀螺误差演化模型与谐振子参数反解辨识模型构建和单轴正反转自标定等环节；构建了一套带有自激励控制模块的速率HRG控制系统仿真模型，能够完成自激励角速度施加、陀螺误差自标定以及两种反解模型下的谐振子参数自主辨识。本发明能够在陀螺仪工作环境下，全生命周期内任意阶段，利用自激励完成谐振子非等阻尼误差幅值和主轴偏角快速自主辨识，为利用各种方法手段，如基于自激励的速率/速率积分HRG自补偿(力补偿)，抑制非等阻尼误差，降低谐振振型漂移误差，提高陀螺输出角速度/角增量精度，创造了应用条件，提供了解决方案。

公开(公告)号：CN117968729A

公开(公告)日：2024-05-03

申请号：CN202410032423.5

申请日：2024-01-09

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 晏恺晨 ,  王小旭 ,  王玺全 ,  李睿 ,  李华 ,  张军岭 ,  卢乾波

IPC: G01C25/00 ,  G01C19/56

Abstract: 本公开实施例是关于一种全角陀螺驱动增益倾角非线性误差自标定与自补偿方法。本公开实施例在陀螺自激励操作下，驻波方位角和陀螺敏感角速度输出中将不存在明显的角度依赖性偏差；在静态测漂状态下，陀螺漂移速度输出中将不包含驱动误差引起的、幅度控制力向检测模态耦合产生的角速度漂移误差。该方法有效解决了驱动增益、倾角、非线性误差对全角半球谐振陀螺控制和输出精度的影响，综合提升了全角半球谐振陀螺的动态和静态性能以及其三自能力。

公开(公告)号：CN116448142A

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202310122424.4

申请日：2023-02-16

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 王小旭 ,  李华 ,  史信达 ,  卢乾波 ,  晏恺晨 ,  刘明雍 ,  张军岭 ,  李鹏飞

IPC: G01C25/00

Abstract: 本发明公开了一种半球谐振陀螺平衡模式校准方法，获取检测电极的x轴电压值和y轴电压值，并分别解算得到检测电极处谐振子的x轴第一位移值和y轴第一位移值；基于x轴第一位移值和y轴第一位移值、以及前一时刻的同相解调参考信号和正交解调参考信号生成波腹轴信号、波节轴信号、进动角解算信号和频差解算信号；根据波腹轴信号、波节轴信号、进动角解算信号和频差解算信号计算x轴驱动力和y轴驱动力；基于x轴驱动力和y轴驱动力计算x轴第二位移值和y轴第二位移值；根据x轴第一位移值、y轴第一位移值、x轴第二位移值和y轴第二位移值对半球谐振陀螺进行校准；极大地促进了半球谐振陀螺全角模式的检测便捷性和免拆卸自主标定。

公开(公告)号：CN115979307A

公开(公告)日：2023-04-18

申请号：CN202310122317.1

申请日：2023-02-16

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 王小旭 ,  史信达 ,  卢乾波 ,  晏恺晨 ,  刘明雍 ,  张军岭 ,  李鹏飞

IPC: G01C25/00

Abstract: 本发明公开了一种力平衡半球谐振陀螺工作轴选择方法，该方法一方面通过误差辨识结果和误差补偿方案以及控制方案可以很好地提升敏感角速度精度，能够有效遏制频率裂解、正交耦合误差、阻尼不均匀等环向参数不均匀误差对输出精度的影响；另一方面，通过实时检测实际补偿的静电力，选择确定工作轴的最佳方位角，进一步提升陀螺敏感角速度精度。

公开(公告)号：CN115790649A

公开(公告)日：2023-03-14

申请号：CN202211432095.5

申请日：2022-11-16

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 史信达 ,  王小旭 ,  晏恺晨 ,  刘明雍

IPC: G01C25/00 ,  G01C21/16

Abstract: 本发明公开了一种开环半球谐振陀螺误差辨识方法，该方法主要采集的谐振子的振动能量作为算法的输入，并经过如下处理：1)通过跟踪微分器降低初始误差，有效地解决超调与快速性矛盾，减少外界补偿能量，减小驱动电压消耗；2)通过扩张状态观测器来实时跟踪半球陀螺的变量趋势，对模型的依赖程度低；3)通过非线性状态误差反馈控制律来消除噪声抗干扰性强和鲁棒性强。解决了现有技术存在系统稳定性差、控制精度不高的技术问题。