基于自適應(yīng)Kalman濾波的MEMS陀螺隨機(jī)誤差分析
本文關(guān)鍵詞: MEMS陀螺 隨機(jī)誤差 自適應(yīng)Kalman濾波 時(shí)間序列分析 自回歸滑動(dòng)平均 Allan方差 出處:《傳感技術(shù)學(xué)報(bào)》2017年11期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:針對(duì)某型MEMS陀螺隨機(jī)誤差較大、精度不高的問(wèn)題,通過(guò)時(shí)間序列分析法,建立自回歸滑動(dòng)平均ARMA(AutoRegressive and Moving Average)模型,采用ARMA(2,1)模型將預(yù)處理后的MEMS陀螺隨機(jī)誤差進(jìn)行建模。設(shè)計(jì)基于A(yíng)RMA模型的經(jīng)典Kalman濾波器。靜態(tài)試驗(yàn)和恒定速率試驗(yàn)結(jié)果表明在經(jīng)典Kalman濾波器作用下,靜態(tài)試驗(yàn)下其均值與均方差下降32.62%和66.31%;恒定速率試驗(yàn)下,其均值有明顯的降低,其均方差減小了一個(gè)數(shù)量級(jí)。針對(duì)經(jīng)典Kalman濾波器不能解決振動(dòng)試驗(yàn)中大振幅時(shí)濾波發(fā)散問(wèn)題,提出一種新的自適應(yīng)Kalman濾波法,通過(guò)尋找合適的標(biāo)定因子s解決濾波發(fā)散問(wèn)題。振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)振幅為100°時(shí),濾波后的均值和均方差分別下降8.25%和8.36%。
[Abstract]:Aiming at the problem of large random error and low precision of a MEMS gyroscope, the time series analysis method is adopted. An autoregressive moving average ARMA(AutoRegressive and Moving average model was established using ARMA(2. 1). The model models the preprocessed random error of MEMS gyroscope. The classical Kalman filter based on ARMA model is designed. The results of static test and constant rate test show that in the classical Kalman, With the filter. Under static test, the mean and mean square deviation decreased by 32.62% and 66.31; Under the constant rate test, the mean value is obviously reduced and the mean square deviation is reduced by an order of magnitude. The classical Kalman filter can not solve the problem of filtering divergence when the amplitude is large in the vibration test. A new adaptive Kalman filtering method is proposed to solve the filtering divergence problem by finding a suitable calibration factor s. The vibration test results show that the amplitude is 100 擄. The mean and mean square deviation after filtering decreased by 8.25% and 8.36 respectively.
【作者單位】: 中北大學(xué)計(jì)算機(jī)與控制工程學(xué)院;江蘇曙光光電有限公司;
【分類(lèi)號(hào)】:TN96;V241.5
【正文快照】: 微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System)慣性器件在無(wú)人機(jī)、精確制導(dǎo)武器、低成本慣導(dǎo)系統(tǒng)等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用。其中MEMS陀螺以其質(zhì)量小、便于攜帶、易于安裝、高可靠以及耐沖擊等優(yōu)勢(shì)得到大規(guī)模使用。相比于激光陀螺、光纖陀螺、靜電陀螺等,MEMS陀螺精度比較低,阻礙了M
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,本文編號(hào):1443045
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