基于分段擬合的mems陀螺溫度補償方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于分段擬合的MEMS陀螺溫度補償方法，首先，將MEMS陀螺的全溫范圍劃分為若干段溫度段；然后，在每個溫度段中分別對零偏和標(biāo)度因數(shù)進行擬合分別得到該溫度段內(nèi)的零偏和標(biāo)度因數(shù)的關(guān)系式，從而獲得全溫范圍內(nèi)MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因數(shù)的關(guān)系式；最后，計算MEMS陀螺在任意一溫度點下的零偏和標(biāo)度因數(shù)，再根據(jù)MEMS陀螺在該溫度點下的補償前的輸出以及該溫度點下的零偏和標(biāo)度因數(shù)計算獲得MEMS陀螺在該溫度點下的補償后的輸出。本發(fā)明對MEMS陀螺全溫范圍內(nèi)的溫度進行分段擬合補償，可以不用考慮零偏和標(biāo)度因數(shù)的溫度變化曲線不規(guī)則以及難以實現(xiàn)建模和多項式擬合的問題，解決了基于建模和多項式擬合的全溫零偏和標(biāo)度因數(shù)補償方法存在的局限性問題。
【專利說明】基于分段擬合的MEMS陀螺溫度補償方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因數(shù)溫度補償方法。

【背景技術(shù)】
[0002] MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因數(shù)是隨溫度變化的，對MEMS陀螺進行全溫下的補償可 以提高MEMS陀螺在全溫下的測量精度。
[0003]目前，對MEMS陀螺進行溫度補償?shù)姆椒ㄖ饕校簩囟赛c進行性查表、多項式系 數(shù)擬合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法。由于這些溫度補償方法需要建立MEMS陀螺輸出和溫度之間的模 型，但是MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因數(shù)在全溫范圍內(nèi)的變化曲線有時候是很不規(guī)則的，難以 通過單一模型表達，故而無法通過以上方法來實現(xiàn)全溫下的溫度補償。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)在全溫度范圍內(nèi)對MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因 數(shù)進行溫度補償?shù)姆椒ā?br> [0005] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0006] 一種基于分段擬合的MEMS陀螺溫度補償方法，用于對MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因 數(shù)進行溫度補償，該方法為：首先，將所述的MEMS陀螺的全溫范圍劃分為若干段溫度段，每 個溫度段的兩端點的溫度分別為和然后，在每個溫度段中分別對零偏和標(biāo)度因數(shù)進 行擬合分別得到該溫度段內(nèi)的零偏和標(biāo)度因數(shù)7}的關(guān)系式，從而獲得全溫范圍 內(nèi)所述的MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因數(shù)的關(guān)系式；最后，根據(jù)所獲得全溫范圍內(nèi)所述的MEMS 陀螺的零偏和標(biāo)度因數(shù)的關(guān)系式計算所述的MEMS陀螺在任意一溫度點T下的零偏BiasdP 標(biāo)度因數(shù)SFT，再根據(jù)所述的MEMS陀螺在該溫度點T下的補償前的輸出Gyr 〇0utT以及該溫 度點T下的零偏BiasT和標(biāo)度因數(shù)SFT計算獲得所述的MEMS陀螺在該溫度點T下的補償后 的輸出Rate T。
[0007] 所述的MEMS陀螺的全溫范圍均分為若干個所述的溫度段。
[0008] 每個所述的溫度段內(nèi)的溫度差為10°C。
[0009] 在每個所述的溫度段內(nèi)，其兩端點溫度1\和1^.下的零偏分別為和〃，標(biāo) 度因數(shù)分別為巧和* 5%/，則
[0010] 該溫度段內(nèi)的零偏;
[0011] 該溫度段內(nèi)的標(biāo)度因數(shù)My,=心>x;, + :
[0012] 其中，為該溫度段內(nèi)的任意溫度；
[0013] 零偏的線性擬合斜率

【權(quán)利要求】
1. 一種基于分段擬合的MEMS陀螺溫度補償方法，用于對MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因數(shù) 進行溫度補償，其特征在于：該方法為：首先，將所述的MEMS陀螺的全溫范圍劃分為若干段 溫度段，每個溫度段的兩端點的溫度分別為Ti和然后，在每個溫度段中分別對零偏和標(biāo) 度因數(shù)進行擬合分別得到該溫度段內(nèi)的零偏&和標(biāo)度因數(shù)5iVr,的關(guān)系式，從而獲得 全溫范圍內(nèi)所述的MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因數(shù)的關(guān)系式；最后，根據(jù)所獲得全溫范圍內(nèi)所 述的MEMS陀螺的零偏和標(biāo)度因數(shù)的關(guān)系式計算所述的MEMS陀螺在任意一溫度點T下的零 偏BiasT和標(biāo)度因數(shù)SFt，再根據(jù)所述的MEMS陀螺在該溫度點T下的補償前的輸出GyroOut 1以及該溫度點T下的零偏BiasT和標(biāo)度因數(shù)SFt計算獲得所述的MEMS陀螺在該溫度點T下 的補償后的輸出RateT。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分段擬合的MEMS陀螺溫度補償方法，其特征在于：所述 的MEMS陀螺的全溫范圍均分為若干個所述的溫度段。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分段擬合的MEMS陀螺溫度補償方法，其特征在于：每個 所述的溫度段內(nèi)的溫度差為KTC。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分段擬合的MEMS陀螺溫度補償方法，其特征在于：在每 個所述的溫度段內(nèi)，其兩端點溫度Ti和L下的零偏分別為和，標(biāo)度因數(shù)分別為 W和兌;.；則
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分段擬合的MEMS陀螺溫度補償方法，其特征在于：所述 的MEMS陀螺的輸出量為角速率。
【文檔編號】G01C25/00GK104330095SQ201410578542
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】董冀 申請人:中國兵器工業(yè)集團第二一四研究所蘇州研發(fā)中心