[发明专利]基于模型参考自适应控制微陀螺仪的方法

摘要

本发明公开了一种基于模型参考自适应控制微陀螺仪的方法，应用于包括陀螺仪的控制器中，包括如下步骤：建立理想动力学模型：设计参考模型为两个不同频率的正弦波，写成状态空间形式为：建立微陀螺仪系统动力学模型；基于Lyapunov方法控制微陀螺仪，设计控制律为：u＝K^Tx+K_fe，其中K^T为在线自适应更新的控制器参数，K_f为定常矩阵，选取K_f使得(A_m+BK_f)为稳定矩阵。本发明基于模型参考自适应控制微陀螺仪的方法，将模型参考自适应控制方法应用到微陀螺仪控制上，以补偿制造误差和环境干扰，并且正确估计出角速率，采用基于Lyapunov方法设计的自适应算法，确保整个控制系统的全局渐进稳定性，提高了系统的可靠性和对参数变化的鲁棒性。

主权项

1.一种基于模型参考自适应控制微陀螺仪的方法，应用于包括陀螺仪的控制器中，其特征在于，利用模型参考自适应控制方法对微陀螺仪进行控制，包括如下步骤：(1)建立理想动力学模型设计参考模型为两个不同频率的正弦波：x_m＝A₁sin(w₁t)，y_m＝A₂sin(w₂t)，其中w₁≠w₂，且都不为零，A₁，A₂分别是陀螺仪在x、y两个坐标轴方向上的振幅，t是时间，w₁和w₂分别为陀螺仪在x、y两个坐标轴方向上给定的振动频率；写成状态空间形式为：X·m=AmXm;]]>其中Am=0100-w12000000100-w220,]]>Xm=xmx·mymy·m;]]>(2)建立微陀螺仪系统动力学模型建立微陀螺仪系统的状态空间模型，其中，A为系统矩阵，X为微陀螺仪的状态向量，B为微陀螺仪输入矩阵，u为反馈控制器的控制律；(3)基于Lyapunov方法控制微陀螺仪利用微陀螺仪的状态向量X和跟踪误差e作为反馈控制器的输入信号，设计控制律为：u＝K^Tx+K_fe，其中，K^T为在线自适应更新的控制器参数，K_f为定常矩阵，x是微陀螺仪位移坐标。