本發(fā)明專利技術(shù)提供一種加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)分析方法及分析系統(tǒng)，本發(fā)明專利技術(shù)提供的分析方法包括加速度計(jì)、電壓差判斷單元、差分放大單元、電壓轉(zhuǎn)換電流單元、升溫單元、溫度檢測單元、電流轉(zhuǎn)換電壓單元、降溫單元和關(guān)系曲線擬合單元。本發(fā)明專利技術(shù)提供的方法在包括如何利用上述單元工作的基礎(chǔ)上還提供了對各單元的分析，從而獲得各單元最佳工作狀態(tài)時(shí)各參數(shù)的值，從而指導(dǎo)實(shí)際加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。利用本發(fā)明專利技術(shù)提供的分析方法和系統(tǒng)，可以較好的分析系統(tǒng)中各個(gè)單元設(shè)計(jì)與實(shí)際控制系統(tǒng)的誤差，不斷改進(jìn)調(diào)整所述加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)，從而更好的指導(dǎo)加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及溫度控制系統(tǒng)技術(shù)，特別涉及一種加速度計(jì)溫度控制分析方法及其系統(tǒng)
技術(shù)介紹
加速度計(jì)作為慣性測量的重要器件，具有精度高、長期穩(wěn)定性好，適合微小加速度測量的優(yōu)點(diǎn)。溫度、振動(dòng)和磁場等環(huán)境載荷的變化都會(huì)影響加速度計(jì)輸出精度，其中溫度的影響尤為重要，因此，進(jìn)行慣導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮環(huán)境溫度的影響，對于平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)，為加速度計(jì)提供一個(gè)溫度相對恒定的工作環(huán)境，從而提高導(dǎo)航精度。 目前，加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)的缺陷在于被控對象的熱容及熱傳導(dǎo)系數(shù)不易測量，缺少精確的模型，因此，建立精確的加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)，需要在溫度控制系統(tǒng)分析方法、建模方法等方面取得進(jìn)展。但現(xiàn)有技術(shù)中，加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)中溫控電路的設(shè)計(jì)，通過不斷的試湊來實(shí)現(xiàn)，缺乏熱設(shè)計(jì)的理論支撐，當(dāng)環(huán)境改變時(shí)，會(huì)出現(xiàn)控制精度超差等現(xiàn)象。對于加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，缺乏必要的分析判斷依據(jù)，沒考慮加速度計(jì)溫度控制的各個(gè)環(huán)節(jié)與實(shí)際系統(tǒng)之間的誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)的分析方法和分析系統(tǒng)。本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案一種加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)分析方法，包括如下步驟步驟一，設(shè)定加速度計(jì)期望的工作溫度所對應(yīng)的電壓，判斷實(shí)測溫度傳感器U'是否小于所述設(shè)定電壓，若是，則進(jìn)入下一步；步驟二，設(shè)定差分放大系數(shù)為Sn，根據(jù)預(yù)設(shè)的多個(gè)Sn數(shù)值，分別與所述加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)反饋電壓與所述設(shè)定電壓的電壓差△ U相乘，并將電壓信號放大為Utl并傳輸給電壓轉(zhuǎn)換電流單元；步驟三，對所述電壓轉(zhuǎn)換電流單元進(jìn)行判斷，若其處于飽和區(qū)，加速度計(jì)進(jìn)入升溫狀態(tài)，則所述AU轉(zhuǎn)換為恒定電流信號，傳輸給所述加速度計(jì)的加熱元件從而對所述加速度計(jì)內(nèi)部進(jìn)行飽和加熱，若為放大區(qū)，加速度計(jì)進(jìn)入升溫狀態(tài)，則Utl轉(zhuǎn)換為與所述電壓差A(yù)U數(shù)值成一定比例的電流經(jīng)過加熱元件對所述加速度計(jì)內(nèi)部進(jìn)行飽和加熱；若為死區(qū)，則停止對所述加速度計(jì)加熱，所述加速度計(jì)進(jìn)入降溫狀態(tài)；步驟四，溫度傳感單元將檢測出所述加速度計(jì)內(nèi)部的溫度的變化轉(zhuǎn)換化為電流變化并傳輸給電流轉(zhuǎn)換電壓單元轉(zhuǎn)換為反饋電壓；步驟五，判斷將所述反饋電壓是否小于所述設(shè)定電壓，若是則回到步驟二，若否，則所述電壓轉(zhuǎn)換電流環(huán)節(jié)處于死區(qū)狀態(tài)，則停止對所述加速度計(jì)加熱，進(jìn)入降溫狀態(tài)。步驟六，獲取Sn在不同取值時(shí)，加速度計(jì)控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線與穩(wěn)態(tài)曲線，則隨放大系數(shù)Sn變大超調(diào)量成呈先升高再降低的趨勢，而系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差處于同一水平；所述溫度傳感器將檢測出所述加速度計(jì)內(nèi)部的溫度變化轉(zhuǎn)化為電流變化時(shí)還包括對延時(shí)環(huán)節(jié)〃'的分析，τ為延時(shí)時(shí)間，根據(jù)預(yù)設(shè)的多個(gè)τ數(shù)值，得出τ在不同取值時(shí)，系統(tǒng)對應(yīng)的響應(yīng)曲線與穩(wěn)態(tài)曲線，則隨延時(shí)時(shí)間τ變大而系統(tǒng)超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差變大。對所述加速度計(jì)進(jìn)行飽和加熱時(shí)，還包括對加熱狀態(tài)建立一個(gè)加溫電壓與溫度的一階辨識模型權(quán)利要求1.一種加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)分析方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一，設(shè)定加速度計(jì)期望的工作溫度所對應(yīng)的電壓，判斷實(shí)測溫度傳感器U'是否小于所述設(shè)定電壓，若是，則進(jìn)入下一步； 步驟二，設(shè)定差分放大系數(shù)為Sn，根據(jù)預(yù)設(shè)的多個(gè)Sn數(shù)值，分別與所述加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)反饋電壓與所述設(shè)定電壓的電壓差A(yù)U相乘，并將電壓信號放大為Utl并傳輸給電壓轉(zhuǎn)換電流單元； 步驟三，對所述電壓轉(zhuǎn)換電流單元進(jìn)行判斷，若其處于飽和區(qū)，加速度計(jì)進(jìn)入升溫狀態(tài)，則所述AU轉(zhuǎn)換為恒定電流信號，傳輸給所述加速度計(jì)的加熱元件從而對所述加速度計(jì)內(nèi)部進(jìn)行飽和加熱，若為放大區(qū)，加速度計(jì)進(jìn)入升溫狀態(tài)，則Utl轉(zhuǎn)換為與所述電壓差A(yù)U數(shù)值成一定比例的電流經(jīng)過加熱元件對所述加速度計(jì)內(nèi)部進(jìn)行飽和加熱；若為死區(qū)，則停止對所述加速度計(jì)加熱，所述加速度計(jì)進(jìn)入降溫狀態(tài)； 步驟四，溫度傳感單元將檢測出所述加速度計(jì)內(nèi)部的溫度的變化轉(zhuǎn)換化為電流變化并傳輸給電流轉(zhuǎn)換電壓單元轉(zhuǎn)換為反饋電壓； 步驟五，判斷將所述反饋電壓是否小于所述設(shè)定電壓，若是則回到步驟二，若否，則所述電壓轉(zhuǎn)換電流環(huán)節(jié)處于死區(qū)狀態(tài)，則停止對所述加速度計(jì)加熱，進(jìn)入降溫狀態(tài)。步驟六，獲取Sn在不同取值時(shí)，加速度計(jì)控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線與穩(wěn)態(tài)曲線，則隨放大系數(shù)Sn變大超調(diào)量成呈先升高再降低的趨勢，而系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差處于同一水平。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分析方法，其特征在于所述溫度傳感器將檢測出所述加速度計(jì)內(nèi)部的溫度變化轉(zhuǎn)化為電流變化時(shí)還包括對延時(shí)環(huán)節(jié)P的分析，τ為延時(shí)時(shí)間，根據(jù)預(yù)設(shè)的多個(gè)τ數(shù)值，得出τ在不同取值時(shí)，系統(tǒng)對應(yīng)的響應(yīng)曲線與穩(wěn)態(tài)曲線，則隨延時(shí)時(shí)間τ變大而系統(tǒng)超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差變大。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分析方法，其特征在于對所述加速度計(jì)進(jìn)行飽和加熱時(shí)，還包括對加熱狀態(tài)建立一個(gè)加溫電壓與溫度的一階辨識模型= ，其中，K為比例系數(shù)，τ為慣性時(shí)間常數(shù)，對所述一階辨識模型利用增廣最小二乘法進(jìn)行模型參數(shù)辨識，得出溫度隨加溫電壓增加而變大的辨識曲線。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分析方法，其特征在于還包括將所述慣性時(shí)間常數(shù)T按比例m增大，根據(jù)預(yù)設(shè)的多個(gè)m數(shù)值，得出m在不同取值時(shí)，系統(tǒng)對應(yīng)的響應(yīng)曲線與穩(wěn)態(tài)曲線，則隨時(shí)間常數(shù)T變大而系統(tǒng)超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差變小的關(guān)系曲線。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分析方法，其特征在于還包括對所述降溫狀態(tài)建立一階辨識模型6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)分析方法，其特征在于還包括建立一小慣性環(huán)節(jié)7.一種加速度計(jì)溫度控制分析系統(tǒng)，包括加速度計(jì)，其特征在于還包括以下單元一電壓差判斷單元，用于判斷反饋電壓是否小于設(shè)定電壓； 一差分放大單元，用來放大所述系統(tǒng)反饋電壓與所述設(shè)定電壓的電壓差A(yù)U得到； 一電壓轉(zhuǎn)換電流單元，所述電壓轉(zhuǎn)換電流單元包括判斷模塊和轉(zhuǎn)換模塊，所述判斷模塊對所述轉(zhuǎn)換模塊工作狀態(tài)進(jìn)行判斷，若其處于飽和區(qū)，則所述Utl轉(zhuǎn)換為恒定電流信號，傳輸給所述加速度計(jì)的加熱元件從而對所述加速度計(jì)內(nèi)部進(jìn)行飽和加熱，若為放大區(qū)，則Utl轉(zhuǎn)換為與電壓差△ U數(shù)值成一定比例的電流經(jīng)過所述加熱元件對所述加速度計(jì)內(nèi)部進(jìn)行飽和加熱；若為死區(qū)，則停止對所述加速度計(jì)加熱，所述加速度計(jì)進(jìn)入降溫狀態(tài)； 一升溫單元，接收經(jīng)所述電壓轉(zhuǎn)換電流單元轉(zhuǎn)換的電流，對所述加速度計(jì)升溫； 一溫度檢測單元，用于檢測所述加速度計(jì)內(nèi)部的溫度； 一電流轉(zhuǎn)換電壓單元，接收所述溫度檢測單元傳輸?shù)碾娏鬓D(zhuǎn)化為反饋電壓； 一降溫單元，用于為加速度計(jì)散熱降溫。一關(guān)系曲線擬合單元，用于擬合各單元中變量與系統(tǒng)超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差的關(guān)系，并選擇最佳值。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加速度計(jì)溫度控制分析系統(tǒng)，其特征在于所述溫度檢測單元包括一溫度傳感器和一延時(shí)模塊，所述溫度傳感器用于敏感加速度計(jì)內(nèi)部的溫度，延時(shí)模塊用于設(shè)定延時(shí)環(huán)節(jié)e_TS。全文摘要本專利技術(shù)提供一種加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)分析方法及分析系統(tǒng)，本專利技術(shù)提供的分析方法包括加速度計(jì)、電壓差判斷單元、差分放大單元、電壓轉(zhuǎn)換電流單元、升溫單元、溫度檢測單元、電流轉(zhuǎn)換電壓單元、降溫單元和關(guān)系曲線擬合單元。本專利技術(shù)提供的方法在包括如何利用上述單元工作的基礎(chǔ)上還提供了對各單元的分析，從而獲得各單元最佳工作狀態(tài)時(shí)各參數(shù)的值，從而指導(dǎo)實(shí)際加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。利用本專利技術(shù)提供的分析方法和系統(tǒng)，可以較好的分析系統(tǒng)中各個(gè)單元設(shè)計(jì)與實(shí)際控制系統(tǒng)的誤差，不斷改進(jìn)調(diào)整所述加速度計(jì)溫度控制本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)分析方法，其特征在于包括如下步驟：步驟一，設(shè)定加速度計(jì)期望的工作溫度所對應(yīng)的電壓，判斷實(shí)測溫度傳感器U′是否小于所述設(shè)定電壓，若是，則進(jìn)入下一步；步驟二，設(shè)定差分放大系數(shù)為Sn，根據(jù)預(yù)設(shè)的多個(gè)Sn數(shù)值，分別與所述加速度計(jì)溫度控制系統(tǒng)反饋電壓與所述設(shè)定電壓的電壓差ΔU相乘，并將電壓信號放大為u0并傳輸給電壓轉(zhuǎn)換電流單元；步驟三，對所述電壓轉(zhuǎn)換電流單元進(jìn)行判斷，若其處于飽和區(qū)，加速度計(jì)進(jìn)入升溫狀態(tài)，則所述ΔU轉(zhuǎn)換為恒定電流信號，傳輸給所述加速度計(jì)的加熱元件從而對所述加速度計(jì)內(nèi)部進(jìn)行飽和加熱，若為放大區(qū)，加速度計(jì)進(jìn)入升溫狀態(tài)，則u0轉(zhuǎn)換為與所述電壓差ΔU數(shù)值成一定比例的電流經(jīng)過加熱元件對所述加速度計(jì)內(nèi)部進(jìn)行飽和加熱；若為死區(qū)，則停止對所述加速度計(jì)加熱，所述加速度計(jì)進(jìn)入降溫狀態(tài)；步驟四，溫度傳感單元將檢測出所述加速度計(jì)內(nèi)部的溫度的變化轉(zhuǎn)換化為電流變化并傳輸給電流轉(zhuǎn)換電壓單元轉(zhuǎn)換為反饋電壓；步驟五，判斷將所述反饋電壓是否小于所述設(shè)定電壓，若是則回到步驟二，若否，則所述電壓轉(zhuǎn)換電流環(huán)節(jié)處于死區(qū)狀態(tài)，則停止對所述加速度計(jì)加熱，進(jìn)入降溫狀態(tài)。步驟六，獲取Sn在不同取值時(shí)，加速度計(jì)控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線與穩(wěn)態(tài)曲線，則隨放大系數(shù)Sn變大超調(diào)量成呈先升高再降低的趨勢，而系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差處于同一水平。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于湘濤，劉松，魏超，徐國棟，李平，張寧，張晟，姜福濤，
申請(專利權(quán))人：航天科工慣性技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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