第21卷第10期 2013年10月
文章编号
1004924X(2013)10-2627-12
光学精密工程
Optics and Precision Engineering
并联式六维加速度传感器的参数辨识
尤晶晶1,2*，李成刚1-2，吴洪涛1.2
（1.南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016；
2.江苏省精密与微细制造技术重点实验室，江苏南京210016）
Vol.21No.10
Oct.2013
摘要：针对六维加速度传感器的输入、输出量较多，且其动力学方程的解耦参数难以辨识的问题，提出了“四步法”对并联式六维加速度传感器的25个解耦参数实施分组辨识。设计并加工了基于双曲柄滑块机构的标定平台，为参数辨识提供外部激励；在LabVIEW平台上开发了虚拟仪器，为参数辨识提供软件支持。在静态情况下对预处理后的采集数据求均值得到“零值漂移”，完成第一组参数辨识；将传感器安装在标定平台上做1～2Hz的纯线性运动，使动力学模型简化成关于"刻度质量比"的线性代数方程，运用最小二乘法完成第二组参数的辨识；做1～2Hz的纯角运动，将动力学模型简化成关于“惯性质量比"的线性代数方程，完成第三组参数的辨识；做4～5Hz的纯线性运动，通过关于“刚度质量比”的一维搜索完成第四组参数的辨识。试验结果表明：运用辨识后的参数对六维加速度实施解耦，最大误差为7.479%，比参数辨识前的解耦误差降低了1个数量级。结果验证了基于“四步法"实现并联式六维加速度传感器的参数辨识是有效、可行的。
关键词：六维加速度传感器；参数解识；标定平台；虚报仪器；最小二案法
中图分类号：TH825;TP212.17
文献标识码：A
doi:10.3788/OPE.20132110.2627
Parameteridentificationofparalleltypesix-axisaccelerometer
YOUJing-jing-",LI Cheng-gangl-2,WUHong-taol.2
(l.College of Mechanical and Electrical Engineering,Nanjing University
ofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China;
2.JiangsuKeyLaboratory of Precision and Micro-manufacturing Technology,Nanjing210016,China)
*Correspondingauthor，E-mailyoujingjing251010@126.com
Abstract: The parameter identification of a six-axis accelerometer is a difficult problem due to its high er input and output volumes and linear dynamic equation. According to this, a four-step method was proposed to identify the 25 decoupling parameters of a parallel type six-axis accelerometer. A calibra-tion platform based on double slider-crank mechanisms was designed and processed to provide the ex ternal stimulation and a virtual instrument based on LabVIEW was developed to provide the software support for the parameter identification.The first sets of parameters were identified by averaging pre treatment data in static state. By putting the sensor on the platform to do a pure line movement with the frequency of 1—2 Hz, the dynamic equations were simplified to linear algebraic equations, then the second set of parameters were identified by using the least square method, Similarly, the third set
收稿日期：2013-05-07；修订日期：2013-06-07.
基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.51175263)；江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目（No.CX
LX11-0176；江苏省高校优势学科建设工程资助项目