基于mems器件的低成本姿态测量系统研究与实现

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3、指导教师：靡壓獲寝誠；：续：＾２０１６年５月结散藥曰期：＇诚―—一■．‘．，＇．：、：；知巧裤據谋吟：＇＇＇．＾鉛：嗦／皆．：編麟提：生处Ａ、二西京学院研究．讀義＇＇六＇—－姆碱ｒ如；锭＇—＾－＇．＇．．—一巧／熟雖峨．‘啤扣巧為．＾讓纖沾；覇西京学院硕士学位论文基于MEMS器件的低成本姿态测量系统研究与实现论文作者：于镇赫学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：控制工程校内导师：王建峰职称：副教授企业导师：隽鸿科职称：高

4、级工程师DissertationSubmittedtoXijingUniversityforTheMasterDegreeofControlEngineeringResearchandRealizationofLow-costAttitudeMeasurementSystemBasedonMEMSDevicebyYuZhenheSupervisor：AssociateProf.WangJianfengMay2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已

5、经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解西京学院关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；

6、学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要摘要近年来，随着微机电系统(MEMS，MicroElectricalMechanicalSystem）的快速发展，基于MEMS的惯性器件正在被广泛的应用于各种领域。本课题研究基于MEMS器件的低成本姿态测量系统。MEMS数据采集模块实时采集了角速度数据，角速度数据进入数据存储单元后按照陀螺仪误差模型进行补偿,补偿后可以获得更精确的角速度数据，然后数据进入姿态测量模型中进行

7、姿态解算，通过姿态测量试验优化姿态测量模型，通过算法实时优化姿态测量模型，最后解算完成后输出航向角、俯仰角、横滚角等姿态信息。本文主要介绍了常见的姿态测量系统，介绍了MEMS技术的国内外现状与应用，阐明了课题的研究背景与意义；主要介绍了基于MEMS陀螺仪的姿态测量系统的基本原理，包括陀螺仪的基本工作原理，振动式MEMS陀螺仪的工作原理；列举了常用的MEMS陀螺仪的性能指标，并且介绍了本文所采用的ADXRS620的工作特性,从而提出本姿态测量系统的总体技术路线。本文还介绍了MEMS陀螺仪误差补偿模型的建立方法。

8、首先列举了常见的MEMS陀螺仪的误差来源；详细介绍了本文使用的角速度误差补偿模型以及具体的数据采集、预处理、检验、模型建立与参数识别的过程,从而确定该ARMA（P，Q）误差补偿模型的阶次；还介绍了本文所采用的自适应卡尔曼滤波融合算法的原理与方法，并进行仿真实验；之后给出了姿态测量系统的硬件设计以及整体软件流程图。论文还对该姿态测量系统进行了静态性能试验和动态性能试验，分析对比数据从而验证了系统的有效