[发明专利]一种MEMS陀螺仪驱动与检测模态预设性能抗干扰控制方法

摘要

本发明公开了一种MEMS陀螺仪驱动/检测模态预设性能抗干扰控制方法，涉及MEMS陀螺仪的自动控制技术领域，概述为：(1)引入预设性能控制方法，通过边界函数和误差转换技术，有效解决了现有控制方法在强干扰环境下无法实现的陀螺仪驱动/检测模态动态/稳态性能先验保证难题；(2)进一步结合动态面控制思想设计线位移回路虚拟控制量，达到了对MEMS陀螺仪给定线位移指令精确跟踪的目的；(3)通过构造扩张状态观测器同时重构MEMS陀螺仪的线速度和集总干扰，实现了输出反馈控制框架下MEMS陀螺仪测控系统鲁棒性的提升。本发明实现了多源干扰下线位移动态/稳态跟踪性能的改善，以及角速度测量精度的提升。

主权项

1.一种MEMS陀螺仪驱动/检测模态预设性能抗干扰控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)建立表征外部干扰、参数不确定性和模态耦合多源干扰影响下的严格反馈MEMS陀螺仪动力学模型；(2)基于预设性能控制思想，构造预设性能边界函数和误差转换函数对陀螺仪位移跟踪误差动态/稳态性能进行约束，得出跟踪误差转换模型；(3)结合动态面控制思想和步骤(2)所建立的跟踪误差转换模型，对MEMS陀螺仪位移子回路设计虚拟控制量，以实现对给定线位移指令的精确跟踪；(4)针对MEMS陀螺仪控制器设计过程中未知多源干扰和不可测线速度的重构问题，将未知多源干扰视为集总干扰，设计扩张状态观测器对模型的线速度和集总干扰进行在线精准估计；(5)利用步骤(4)中扩张状态观测器重构的精准集总干扰估计和MEMS陀螺仪驱动/检测模态线速度估计，结合线位移子回路虚拟控制量，给出MEMS陀螺仪驱动/检测模态预设性能抗干扰控制律。