[发明专利]感应同步器误差校准的在轨综合补偿实现方法有效
申请号: | 201611112938.8 | 申请日: | 2016-12-07 |
公开(公告)号: | CN106643469B | 公开(公告)日: | 2018-11-23 |
发明(设计)人: | 龚德仁;田海生;王淦泉;蔡慧敏;段登平 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | G01B7/30 | 分类号: | G01B7/30 |
代理公司: | 上海交达专利事务所 31201 | 代理人: | 王毓理;王锡麟 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 感应同步器 补偿系数 误差校准 参量 校正 位置数据计算 卫星在轨运行 高精度测量 补偿算法 技术参数 控制模块 软件层面 陀螺输出 校正系数 硬件要求 计算量 测量 卫星 | ||
1.一种感应同步器误差校准的在轨综合补偿实现方法,其特征在于,通过获取感应同步器的技术参数生成对应的误差综合补偿算法,从而对陀螺输出数据进行校正,并根据校正后的位置数据计算校正系数并得到补偿系数表;最后将补偿系数表输入到星上控制模块,从而获得高精度的角度参量;
所述的误差综合补偿算法,通过以下方式确定得到:
1)确定补偿算法参数,即感应同步器周期和扫描运动角速度;
2)确定误差补偿算法的输入和输出,其中的输入是指:规划的角位置数据θpcm,单位码字,数据输入频率2000Hz;感应同步器测量的角位置数据θpfb,单位码字,数据输入频率2000Hz;输出是指:测量误差补偿数据单位μrad,数据输出频率200Hz;或者补偿后的感应同步器测量数据单位deg,数据输出频率200Hz;
3)设计算法流程,即基于控制误差角速度序列平滑的低通滤波,然后依次补偿固定偏差、线性偏差、补偿基准误差和谐调误差,最后根据得到的结果来判断是否进一步补偿特定频率误差;
4)通过固定偏差和线性偏差补偿、基准误差和谐调误差补偿以及特殊频率误差补偿得到总补偿角,具体为:其中:固定偏差和线性偏差补偿(单位为μrad)基准误差和谐调误差补偿(单位为μrad)特殊频率误差补偿(单位为μrad)a、b为补偿系数,ai误差补偿系数,ci为特殊频率误差补偿系数,Δt为相对于正向(或负向)扫描起始时刻的时间差,ω0=2πf0,f0=Ξpfb/ωscan,为计算所得补偿相位,基准频率和谐调频率系数Ni为N1=0.5,N2=1,N3=2,N4=4,频率系数Mi为M1=1.1,M2=2.2。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的感应同步器的技术参数包括:感应同步周期:2deg;电机为三环控制:电流环4KHz,速度环800Hz,位置环200KHz;数据采样频率2KHz。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的获取是指:自设定感应同步器周期和电机控制环转动速率以及自设定数据采样频率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的陀螺输出数据包括陀螺零位和比例因子。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的校正,通过实验获得陀螺输出数据,根据陀螺零位和比例因子,通过误差综合补偿算法对陀螺输出数据进行陀螺校正,并对校正后的陀螺数据进行积分,得到校正后的位置数据。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的补偿系数表,通过以下方式得到:
a)从感应同步器测量获得三组原始数据,计算该三组数据平均值;
b)以开始扫描时刻为基准,进行数据重叠平均;
c)对陀螺测量的三组数据依次进行平滑滤波处理和补偿,并计算感应同步器误差修正后的残差;
d)根据最小二乘法得到补偿系数表。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征是,所述的数据重叠平均,具体采用平均值法实现。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征是,所述的平滑滤波处理,具体采用低通滤波实现。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征是,所述的残差,即通过差值法得到最终的残差。
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