陀螺ALLAN方差的测量与计算(附MATLAB程序)
ALLAN方差是分析陀螺性能的标准工具,但是找到一套好用的程序不容易,能够避免测量和计算时候的坑就更难了。
测量:
1. 测量要静止,不要载运动中测量,也避免外界的震动对其干扰。
2. 测量时间要长,最短则一个小时以上。如果要测量出后两项最好大于五小时。
3. 测量时陀螺不要设置低通滤波器。
计算:
1.完美的allan方差波形是耐克的钩子形状,反耐克的形状拟合出来是错误的。直线斜向下型也是错误的,钩子形状右下角向下弯是正常现象。
2.Allan方差第一项是分辨率,没什么实用价值。第二第三项是陀螺的关键指标。
3. Allan方差的后两项很多时候测不出来,长时间测试也可能测不出来。
4. 形状不对,拟合出来的结果是错的,不能用。
具体问题分析:
1。 如图1所示的Allan方差图是反钩子形状,典型的错误,原因是因为加了低通滤波器,左上角的弯钩是低通滤波器的特性。经过几组实验,2/低通滤波器带宽≈左上角顶点横坐标值。这个公式可以反求未知的滤波器带宽,希望有大神给出准确的对应关系。
假设无论怎么采样都有左上角的弯钩怎么办?1 低频采样,直到没有为止。2 对采样的数值进行累积加和后变成低频值。最好采用第一种。
图1
2. 图2和图3的形状是典型的测量时间不足导致的问题。这样allan方差的后二项是不准确的,第三项大概率准确,前两项是准确的。
图2
图3
完美的Allan方差图形如图4,不过可遇不可求。
图4
PS:MATLAB程序链接:https://pan.baidu.com/s/1igfzTkZ835P5X6xgzWjvEA 密码:efj2
如有其他疑问,查看专栏其他几篇陀螺的文章。
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