[发明专利]一种杆臂效应的修正方法

摘要

本发明涉及一种杆臂效应的修正方法，依次包括：1)使用M个过载传感器，每个过载传感器都包含三个敏感头，分别敏感轴向、法向和侧向过载；M≥3；2)用惯组测量角速度数据；3)用过载传感器测量轴向、法向和侧向过载；4)获得系数矩阵A和右端向量b；5)获得变换矩阵Q；6)获得中间矩阵B和变化后的系数矩阵A2；A2＝AQ；B2＝A2TA2；7)获得解向量X；8)获得消除杆臂效应后质心处轴向、法向和侧向过载值X(1)、X(2)和X(3)；X(1)、X(2)、X(3)为X中第一、第二、第三个元素。本发明利用多个现有设备的测量数据可以较好地消除杆臂效应对过载传感器测量结果的影响，使得过载传感器的测量结果更为精确。

主权项

一种杆臂效应的修正方法，依次包括以下步骤：1)使用M个过载传感器，每个过载传感器都包含三个敏感头，分别敏感轴向、法向和侧向过载；lxxi、lxyi、lxzi为第i个过载传感器轴向敏感头的位置相对于质心的坐标x方向、y方向、z方向的分量，lyxi、lyyi、lyzi为第i个过载传感器法向敏感头的位置相对于质心的坐标x方向、y方向、z方向的分量，lzxi、lzyi、lzzi为第i个过载传感器侧向敏感头的位置相对于质心的坐标x方向、y方向、z方向的分量所述；lxxi、lxyi、lxzi、lyxi、lyyi、lyzi、lzxi、lzyi、lzzi由过载传感器的安装位置确定；2)用惯组测量角速度数据，ωx、ωy和ωz分别为轴向、法向和侧向的角速度；3)用M个过载传感器测量轴向、法向和侧向过载，第i个过载传感器的轴向、法向和侧向过载的测量值为Nxmi、Nymi和Nzmi；4)获得系数矩阵A和右端向量b； A = 1 0 0 0 l xz 1 / g - l xy 1 / g 0 1 0 - l yz 1 / g 0 l yx 1 / g 0 0 1 l zy 1 / g - l zx 1 / g 0 M M M M M M 1 0 0 0 l xzM / g - l xyM / g 0 1 0 - l yzM / g 0 l yxM / g 0 0 1 l zyM / g - l zxM / g 0 ; b = N xm 1 + [ l xx 1 ( ω y 2 + ω z 2 ) - l xy 1 ( ω x ω y ) - l xz 1 ( ω x ω z ) ] / g N ym 1 + [ - l yx 1 ( ω x ω y ) + l yy 1 ( ω x 2 + ω z 2 ) - l yz 1 ( ω y ω z ) ] / g N zm 1 + [ - l zx 1 ( ω x ω z ) - l zy 1 ( ω y ω z ) + l zz 1 ( ω x 2 + ω y 2 ) ] / g M N xmM + [ l xxM ( ω y 2 + ω z 2 ) - l xyM ( ω x ω y ) - l xzM ( ω x ω z ) ] / g N ymM + [ - l yxM ( ω x ω y ) + l yyM ( ω x 2 + ω z 2 ) - l yzM ( ω y ω z ) ] / g N zmM + [ - L zxM ( ω x ω z ) - l zyM ( ω y ω z ) + l zzM ( ω x 2 + ω y 2 ) ] / g ; 其中，g为重力加速度；5)获得变换矩阵Q；Q＝diag(1，1，1，k1，k2，k3)；其中，k1的取值范围为 0.1 ≤ k 1 ( Σ i = 1 M | l yzi | + Σ i = 1 | l zyi | ) Mg ≤ 10 , k2的取值范围为 0.1 ≤ k 2 ( Σ i = 1 M | l xzi | + Σ i = 1 M | l zxi | ) Mg ≤ 10 , k3的取值范围为 0.1 ≤ k 3 ( Σ i = 1 M | l xyi | + Σ i = 1 M | l yxi | ) Mg ≤ 10 ; 6)获得中间矩阵B和变化后的系数矩阵A2；A2＝AQ；B2＝A2TA2；7)获得解向量X； X = QB 2 - 1 A 2 T b ; 8)获得消除杆臂效应后质心处轴向、法向和侧向过载值X(1)、X(2)和X(3)；所述X(1)为解向量X中第一个元素，X(2)为解向量X中第二个元素；X(3)为解向量X中第三个元素。