作者：汪伟¹, 焦健超¹, 唐力伟¹, 杨通强²

作者单位：1. 军械工程学院一系, 河北 石家庄 050003;
2. 解放军66440部队, 河北 石家庄 050000

关键词：振动参数; 传感器阵列; 角速度; 误差积累; 组合算法

摘要：

针对较高频率下多维线振动与角振动同时存在的复杂振动,加速度传感器阵列可以有效地测试六自由度参数。在关键的测试三维角速度的过程中,传统的积分方法使误差快速积累,在长时间测试的情况下严重影响精度。该文基于一种利用三轴加速度传感器阵列的四传感器配置方案,通过模型仿真对积分法、开方法等角速度解算算法进行比较,并提出一种组合算法,在保证精度的前提下解决了误差积累的问题,为长时间的振动测试提供了算法保证。

Study on angular velocity algorithm for vibration test based on sensors array

WANG Wei¹, JIAO Jian-chao¹, TANG Li-wei¹, YANG Tong-qiang²

1. The First Department, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China;
2. 66440 Unit of PLA, Shijiazhuang 050000, China

Abstract: Acceleration sensors array can effectively measure 6-DOF high-frequency vibration parameters of many dimensions linear vibration and angular vibration. In the crucial course of testing three-dimensional angular velocity, the traditional integral method makes the error accumulate fast so that the precision is influenced seriously under the condition of long time test. In this paper, a scheme of applying 3-axis acceleration sensors array was taken as an example. The effect of integration and evolution was compared by model simulation. A kind of combination algorithm was put forward to solve the problem of error accumulation under guaranteeing the prerequisite of precision which offers algorithm guarantee for long time vibration test.

Keywords: parameters of vibration; sensors array; angular velocity; error accumulation; combination algorithm

2012, 38(4): 58-61  收稿日期: 2011-10-14;收到修改稿日期: 2011-12-27

基金项目: 

作者简介: 汪伟(1963-),男,安徽合肥市人,副教授,博士,研究方向为机械工程测试。

参考文献

[1] 曹咏弘,祖静,林祖森. 无陀螺捷联惯导系统综述[J]. 测试技术学报,2004,18(3):269-273.
[2] 陈晓,吴学杰. 城轨车辆柔度系数的测试方法研究[J]. 中国测试,2010,36(5):27-29.
[3] 尹德进,王宏力,刘光斌. 捷联惯导系统六加速度计配置方案研究[J]. 中国惯性技术学报,2003,11(2):48-51.
[4] 丁明理,王祁,周庆东. 一种提高角速度解算精度的九加速度计配置方案[J]. 南京理工大学学报,2007,31(2):210-213.
[5] 袁西,陈栋,田湘,等. 三轴数字加速度计ADXL345及其在捷联惯导中的应用[J]. 电子设计工程,2010,18(3):138-140.
[6] Hulsing R. MEMS inertial rate and accelera-tion sensor[C]∥IEEE 1998,0-7803-4330-1/98/:169-176.
[7] 郝燕玲,刘志平. 无陀螺捷联惯导系统角速度解算新方法[J].弹箭与制导学报,2009,29(4):35-38.
[8] 赵国荣,陈穆清. 一种用于九加速度计GFSINS的姿态角速度辅助算法[J]. 系统仿真学报,2007,19(14):3350-3353.
[9] 刘涛. 一种无陀螺捷联惯导系统角速度解算组合算法[J].海军航空工程学院学报,2009,24(1):43-46.