數(shù)字式壓電陀螺設計及信號處理.pdf

1、在智能車輛中，當車輛轉(zhuǎn)彎以及進行GPOS補償、底盤控制等時，都需要進行姿態(tài)（角度、角加速度或者角速度）信號采集。陀螺儀作為一個角速率傳感器，在姿態(tài)信號的采集中起著重要的作用。
　　本文在參閱大量文獻基礎上，對壓電陀螺的結(jié)構(gòu)原理、工作原理以及信號的特征等研究的基礎上，選取日本村田公司研制的ENC-03MA系列的壓電振動式微機械陀螺芯片，并以這個陀螺芯片為基礎，設計了數(shù)字式的轉(zhuǎn)換電路，這個電路包括硬件的濾波電路和放大、積分、微分和A/

2、D轉(zhuǎn)換電路，通過這些電路可以濾除陀螺輸出信號的直流分量和高頻噪聲，并對輸出信號進行放大，將陀螺輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字的信號等。
　　研究了濾波的基本原理和算法，利用輸出信號的原始漂移數(shù)據(jù)建立了線性的ARMA模型，并采用經(jīng)典卡爾曼濾波的方法進行了濾波處理，通過和原始漂移信號的方差對比，驗證了卡爾曼濾波能有效地抑制噪聲信號，提高陀螺的精度。但是，實際中采集的信號大部分都是非線性的，針對這個問題，進一步研究了基于非線性濾波的粒子濾波算