并联式六维加速度传感器的误差及容错处理

摘要：

基于解耦算法研究了并联式六维加速度传感器的误差特性和容错策略.通过引入“辅助角速度”的概念,并借助于四元数将旋转参量扩展至四维空间,得到了两个形式简单的递推公式,实现了六维加速度的完全解耦.通过剖析解耦机理,找到了影响解耦精度的3类误差源,并分析了它们的产生原因.通过构建辅助角速度误差与源误差、输出误差之间的映射关系,推导出了3组基本误差方程的解析表达式,据此揭示了各误差因素的影响规律.仿真试验与数学推导的结果吻合得较好,验证了误差方程及规律的有效性.从尺度约束的角度挖掘出弹性体拓扑构型中隐藏的变形协调条件,推导出了3个力协调方程,由此给出了一种可解决93个组合故障问题的容错处理方案.样机试验结果显示,局部支链出现故障后重构系统的综合解耦误差不超过8.5％,基本满足测量要求,验证了容错处理方案的可行性,同时也表明并联式六维加速度传感器具备一定的鲁棒性.

关键词：六维加速度传感器、解耦、误差、敏感度、容错处理、鲁棒性

所属期刊栏目：23

分类号：TP212.12;TH825(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51405237;江苏省高校自然科学研究计划资助项目14KJB460020;南京林业大学高学历人才基金资助项目GXL2014045

在线出版日期：2015-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2522-2532