CN116643600B - 基于动态指令算法的惯导温度控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及惯性导航技术领域,公开了一种基于动态指令算法的惯导温度控制方法及系统,用于提高对半球谐振陀螺进行温度控制时的准确率及精度。方法包括:通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到温度电信号;通过算法单元对所述温度电信号进行信号数据转换,得到目标半球谐振陀螺的当前温度数值;将所述温度数值输入动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围;基于当前温度数值以及动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;将目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;通过所述目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
Description
技术领域
本发明涉及惯性导航技术领域,尤其涉及一种基于动态指令算法的惯导温度控制方法及系统。
背景技术
半球谐振陀螺测量精度高、稳定性强、抗冲击振动性能优,具有快速启动能力,特别是具有长寿命工作的特点,非常适合舰船等长周期工作场合使用。随着半球谐振陀螺技术的不断发展,以其为核心元件的高精度等级谐振惯导有望在未来取代光学陀螺惯导成为舰船主要惯性自主导航设备(简称惯导),自主导航周期可达180天。但是半球谐振陀螺对温度较为敏感,其输出性能受温度因素的影响较大,因此,提高谐振惯导抗环境温度变化的能力是保证系统性能精度的重要手段,通常采用温度补偿(由温度变化引起的陀螺漂移误差补偿)或惯性平台温控的技术策略,前者抗温度变化的补偿精度有限,适用于中低精度短周期导航的设备,后者对环境温度变化的隔离效果较好,适用于高精度长周期导航用途。
目前主流的温控技术主要特点为正温差控制和负反馈放大系统控制,正温差控制单纯依靠常规加热元件,使被控对象指令温度始终高于环境温度从而实现恒温,不足之处在于,一是常规的加热片、加热膜等加热元件属于纯电阻型元件,系统加热能量全部来自电能,效率较低,需要选用较大功率电源装置;二是当环境温度为下限时,系统用于加热的能量最大,电源装置的功率和体积需要对标下限低温设计并留余量,不利于设备的小型化和低功耗化;三是当环境温度为下限低温时,被控对象由热源至其他部件产生较大的温度梯度,由温度梯度产生的漂移误差会显著增大;四是正温差控制要求指令温度必须高于环境温度上限并留余量,长期保持较高的工作温度显著降低元器件寿命不利于设备的可靠性,并且温度梯度较多时间内保持较大状态不利于系统在常温条件发挥最佳性能。
负反馈放大系统控制以检测温度与指令温度的差值为输入,经放大器电路放大后以线性串联或脉宽调制的形式功率驱动加热元件发热,最终使得检测温度逐渐逼近指令温度,缺点在于:存在显著的稳态控制误差,环境温度与指令温度的差值越大,则检测温度与指令温度的差值也越大,即使加入PID等自动控制算法,也无法从根本上消除稳态控制误差,这是由传统负反馈放大系统的基本原理决定的。而舰船舱室并不总能保证恒定的温度环境,与舱室空调设施的具体情况和舰船的工况以及外界环境条件均有关,因此,采用传统的温控技术策略,不能为舰船高精度长周期谐振惯导提供较好的恒温条件。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种基于动态指令算法的惯导温度控制方法及系统,用于提高对半球谐振陀螺进行温度控制时的准确率及精度。
本发明提供了一种基于动态指令算法的惯导温度控制方法,包括:通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到对应的温度电信号;通过算法单元对所述温度电信号进行信号数据转换,得到所述目标半球谐振陀螺的当前温度数值;将所述温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围;基于所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;将所述目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;通过所述目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
在本发明中,所述通过算法单元对所述温度电信号进行信号数据转换,得到所述目标半球谐振陀螺的当前温度数值步骤,包括:通过所述算法单元对所述温度电信号进行滤波处理,得到待转换电信号;对所述待转换电信号进行数字信号转换,得到目标数字信号;通过所述算法单元中的温度转换算法对所述目标数字信号进行温度数值转换,得到所述目标半球谐振陀螺的当前温度数值。
在本发明中,所述将所述温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围步骤,包括:将所述温度数值输入所述动态指令温度算法进行目标温度分析,确定所述目标半球谐振陀螺的目标温度;
对所述目标温度以及所述温度数值进行数值差值计算,得到温控误差数据;基于多个滤波周期,分别对所述温控误差数据进行多次滤波处理,得到多个目标温控误差数据;基于多个所述目标温控误差数据以及所述温度数值,对所述目标半球谐振陀螺进行动态指令温度数据分析,确定所述动态指令温度数值范围。
在本发明中,所述基于所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号步骤,包括:对所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行数值比较分析,确定数值比较结果;通过所述数值比较结果进行电平信号状态分析,确定目标电平信号状态;基于所述目标电平信号状态,通过所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号。
在本发明中,所述将所述目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号步骤,包括:将所述目标电平信号输入所述放大电路进行电平信号幅度分析,确定当前电平信号幅度;基于所述当前电平信号幅度对所述目标电平信号进行功率信号转换,生成目标直流功率信号。
在本发明中,所述通过所述目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制步骤,包括:对所述目标直流功率信号进行电流方向分析,确定目标电流方向;基于所述目标电流方向驱动所述半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
在本发明中,所述基于所述目标电流方向驱动所述半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制步骤,包括:通过所述目标电流方向对所述半导体制冷片进行功能区划分,确定对应的吸热端以及放热端;基于所述吸热端以及所述放热端,通过所述半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
本发明还提供了一种基于动态指令算法的惯导温度控制系统,包括:
监测模块,用于通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到对应的温度电信号;
转换模块,用于通过算法单元对所述温度电信号进行信号数据转换,得到所述目标半球谐振陀螺的当前温度数值;
分析模块,用于将所述温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围;
生成模块,用于基于所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;
输入模块,用于将所述目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;
控制模块,用于通过所述目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
本发明提供的技术方案中,通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到对应的温度电信号;通过算法单元对温度电信号进行信号数据转换,得到目标半球谐振陀螺的当前温度数值;将温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围;基于当前温度数值以及动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;将目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;通过目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对目标半球谐振陀螺进行温度控制。在本发明中,使用半导体制冷片取代常规的加热片、加热膜等电热元件,实现了正负温差控制,并降低了功耗等;使用动态指令温度算法取代传统的负反馈控制回路,在算法回路中设置了动态指令温度,通过调整动态指令温度能够消除稳态误差。实现了温控的负温差控制能力,同时又具有正温差控制能力;较常规的温控系统设计降低了能耗;并消除了稳态控制误差。进一步提升对半球谐振陀螺进行温度控制时的准确率及精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种基于动态指令算法的惯导温度控制方法的流程图。
图2为本发明实施例中将温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析的流程图。
图3为本发明实施例中一种基于动态指令算法的惯导温度控制系统的示意图。
附图标记:
301、监测模块;302、转换模块;303、分析模块;304、生成模块;305、输入模块;306、控制模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
为便于理解,下面对本发明实施例的具体流程进行描述,请参阅图1,图1是本发明实施例的一种基于动态指令算法的惯导温度控制方法的流程图,如图1所示,包括以下步骤:
S101、通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到对应的温度电信号;
S102、通过算法单元对温度电信号进行信号数据转换,得到目标半球谐振陀螺的当前温度数值;
S103、将温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围;
S104、基于当前温度数值以及动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;
S105、将目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;
S106、通过目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对目标半球谐振陀螺进行温度控制。
需要说明的是,热敏元件可以实时感知半球谐振陀螺的温度,将温度转变成与其相关的电信号,算法单元一般为具有运算和程控功能的电路单元,需要说明的是,电路单元可以是且不限于以单片机、ARM、DSP等为核心的电路单元,首先将热敏元件输出的电信号量化成代表半球谐振陀螺当前温度的数值,再经动态指令温度算法解算出当前的动态指令温度数值,两者求差并转换成电平信号,经放大电路输出直流功率信号,半导体制冷片在直流功率信号的驱动下可在两端分别吸收热量和放出热量,从而升高或降低半球谐振陀螺的温度,热交换装置用于半导体制冷片与外界空气或专用冷媒水的热量快速传导,保证半导体的工作效率和使用寿命。
通过执行上述步骤,通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到对应的温度电信号;通过算法单元对温度电信号进行信号数据转换,得到目标半球谐振陀螺的当前温度数值;将温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围;基于当前温度数值以及动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;将目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;通过目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对目标半球谐振陀螺进行温度控制。在本发明中,使用半导体制冷片取代常规的加热片、加热膜等电热元件,实现了正负温差控制,并降低了功耗等;使用动态指令温度算法取代传统的负反馈控制回路,在算法回路中设置了动态指令温度,通过调整动态指令温度能够消除稳态误差。实现了温控的负温差控制能力,同时又具有正温差控制能力;较常规的温控系统设计降低了能耗;并消除了稳态控制误差。进一步提升对半球谐振陀螺进行温度控制时的准确率及精度。
在一具体实施例中,执行步骤S102的过程可以具体包括如下步骤:
(1)通过算法单元对温度电信号进行滤波处理,得到待转换电信号;
(2)对待转换电信号进行数字信号转换,得到目标数字信号;
(3)通过算法单元中的温度转换算法对目标数字信号进行温度数值转换,得到目标半球谐振陀螺的当前温度数值。
具体的,使用算法单元对温度电信号进行滤波处理,以去除噪声和干扰,得到待转换电信号。滤波算法可以根据具体的需求选择不同的滤波方法,例如低通滤波、中值滤波或卡尔曼滤波等。通过滤波处理,提取出温度电信号的有效成分,使得后续的数字信号转换和温度转换算法能够准确地处理信号。对待转换电信号进行数字信号转换,将模拟信号转换为数字信号。通过模数转换器(ADC)完成。ADC将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号,通常使用采样和量化的方法。转换后得到的目标数字信号能够更好地用于数字处理和算法运算。使用算法单元中的温度转换算法对目标数字信号进行温度数值转换。该算法可以根据传感器的特性和温度-电信号的关系,将目标数字信号转换为相应的温度数值。温度转换算法可以基于传感器的标定数据、线性回归或校准模型等确定。通过该算法进行温度转换,可以得到目标半球谐振陀螺的当前温度数值。例如,首先,通过滤波算法对该电信号进行滤波处理,去除噪声和干扰,得到待转换电信号。然后,使用ADC将待转换电信号转换为数字信号。最后,根据温度转换算法,将数字信号转换为温度数值,得到最终的目标半球谐振陀螺的当前温度数值。这样,在实时监测温度的同时,也能准确地了解到半球谐振陀螺的当前温度情况。
在一具体实施例中,如图2所示,执行步骤S103的过程可以具体包括如下步骤:
S201、将温度数值输入动态指令温度算法进行目标温度分析,确定目标半球谐振陀螺的目标温度;
S202、对目标温度以及温度数值进行数值差值计算,得到温控误差数据;
S203、基于多个滤波周期,分别对温控误差数据进行多次滤波处理,得到多个目标温控误差数据;
S204、基于多个目标温控误差数据以及温度数值,对目标半球谐振陀螺进行动态指令温度数据分析,确定动态指令温度数值范围。
需要说明的是,关于指令温度的设定,一是可从电源最小功率需求的角度通过温度试验试得;二是设为惯导工作环境的常态温度,使得常态条件下功耗最小。热敏元件采集的温控对象当前温度首先与指令温度求差,并经过滤波,求得短时间内温控误差,将该误差与指令温度求和,得到动态指令温度,最后将当前温度与动态指令温度求差作为算法回路的输出,经过信号转换控制放大电路驱动半导体制冷片工作。该算法之所以能消除稳态误差,核心在于设置了动态指令温度,并使用滤波后的温控误差对其动态调整,使其能够根据误差情况高于或低于指令温度,再令放大电路追踪动态指令温度工作,而不是像常规设计那样追踪指令温度工作,因此能够消除稳态差值。在实际应用中,通过调整滤波器的滤波周期,可实现对温控系统动态性能的调整,减小滤波周期,调整速度快,但会有超调现象,增大滤波周期,调整速度慢,但系统更趋稳定,可通过温度试验进行观察优化。
具体的,在本申请实施例中,将温度数值输入动态指令温度算法。动态指令温度算法是一种用于分析温度数值并确定目标温度的算法。它采用温度数值作为输入,根据一定的算法原理和调节策略,计算出目标半球谐振陀螺的目标温度。对目标温度以及温度数值进行数值差值计算,得到温控误差数据。这一步骤将目标温度与当前温度数值进行差值计算,得到温控误差数据。温控误差表示当前温度与目标温度之间的偏差。基于多个滤波周期,对温控误差数据进行多次滤波处理,得到多个目标温控误差数据。通过使用不同的滤波周期,可以控制滤波器的响应速度和平滑程度。较小的滤波周期可以实现快速的温度调节响应,但可能会引入更多的幅度变化;而较大的滤波周期可以平滑温度调节过程,但相应的响应速度会较慢。通过多次滤波处理,得到多个目标温控误差数据,并为后续的分析和调整提供更多的选项。基于多个目标温控误差数据以及温度数值,对目标半球谐振陀螺进行动态指令温度数据分析,确定动态指令温度数值范围。在此步骤中,将基于多个目标温控误差数据和温度数值,对目标半球谐振陀螺的动态指令温度进行分析。根据算法的原理和目标温控误差数据的变化趋势,确定动态指令温度数值范围。可以根据误差情况及时调整指令温度,使其更好地适应实际的温度变化,并保持稳态性能。
在一具体实施例中,执行步骤S104的过程可以具体包括如下步骤:
(1)对当前温度数值以及动态指令温度数值进行数值比较分析,确定数值比较结果;
(2)通过数值比较结果进行电平信号状态分析,确定目标电平信号状态;
(3)基于目标电平信号状态,通过当前温度数值以及动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号。
具体的,对当前温度数值和动态指令温度数值进行数值比较分析,以确定数值比较结果。将当前温度数值与动态指令温度数值进行比较,可以得到数值比较结果,例如大于、小于或等于等。基于数值比较结果,进行电平信号状态分析,以确定目标电平信号状态。根据数值比较结果,可以确定不同的电平信号状态,例如高电平、低电平或平衡状态等。通过分析数值比较结果,可以将其映射到相应的目标电平信号状态。基于目标电平信号状态,通过当前温度数值以及动态指令温度数值进行电平信号生成,以确定目标电平信号。将目标电平信号状态与当前温度数值以及动态指令温度数值进行处理和组合,生成目标电平信号。
在一具体实施例中,执行步骤S105步骤的过程可以具体包括如下步骤:
(1)将目标电平信号输入放大电路进行电平信号幅度分析,确定当前电平信号幅度;
(2)基于当前电平信号幅度对目标电平信号进行功率信号转换,生成目标直流功率信号。
具体的,将目标电平信号输入放大电路进行电平信号幅度分析,确定当前电平信号幅度。将目标电平信号输入放大电路,放大电路可以使用合适的放大器或电路来增加电平信号的幅度。通过对放大后的电平信号进行幅度分析,可以确定当前电平信号的幅度。基于当前电平信号幅度对目标电平信号进行功率信号转换,生成目标直流功率信号。根据当前电平信号的幅度,使用适当的功率转换电路或算法,将电平信号转换为相应的直流功率信号。功率信号转换可以使用放大器、调制电路、滤波电路等组合实现,以保持信号的稳定性和精确性。
在一具体实施例中,执行步骤S106步骤的过程可以具体包括如下步骤:
(1)对目标直流功率信号进行电流方向分析,确定目标电流方向;
(2)基于目标电流方向驱动半导体制冷片对目标半球谐振陀螺进行温度控制。
在一具体实施例中,执行基于目标电流方向驱动半导体制冷片对目标半球谐振陀螺进行温度控制步骤的过程可以具体包括如下步骤:
(1)通过目标电流方向对半导体制冷片进行功能区划分,确定对应的吸热端以及放热端;
(2)基于吸热端以及放热端,通过半导体制冷片对目标半球谐振陀螺进行温度控制。
需要说明的是,在本申请中,关键之一在于使用半导体制冷片实现了负温差控制,其原理是半导体制冷片具有可换向的热量搬运功能,其直流驱动信号为正向时,其一端吸收热量并经另一端放出,同时放出的还有直流信号转化成的电热,而当直流驱动信号为反向时,其热量吸收和放出的方向改变,即A端由吸热变为放热,由此,温控的指令温度可以设定于环境温度的上、下限之间,而常规的则必须设定于上限以上,由于温控对象中的陀螺仪、加速度计、线路板等工作时也会产生一定的热量而导致温升,因此常规温控必须将指令温度设定为适当大于环境温度上限的值,即正温差控制,才能保证环境温度在上限、下限之间变动时温控对象的温度经电加热的方式始终保持在指令温度附近,其电功耗随环境温度的升高逐渐减小,在下限温度时最大,在本申请实施例中,可将指令温度设定于上、下限温度之间,在正温差控制时,半导体制冷片工作在加热方式,在算法控制下使得温控对象升温至指令温度,在负温差控制时,半导体制冷片工作在制冷方式,对应地实现降温。
本发明实施例还提供了一种基于动态指令算法的惯导温度控制系统,如图3所示,该一种基于动态指令算法的惯导温度控制系统具体包括:
监测模块301,用于通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到对应的温度电信号;
转换模块302,用于通过算法单元对所述温度电信号进行信号数据转换,得到所述目标半球谐振陀螺的当前温度数值;
分析模块303,用于将所述温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围;
生成模块304,用于基于所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;
输入模块305,用于将所述目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;
控制模块306,用于通过所述目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
通过上述各个模块的协同工作,通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到对应的温度电信号;通过算法单元对温度电信号进行信号数据转换,得到目标半球谐振陀螺的当前温度数值;将温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围;基于当前温度数值以及动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;将目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;通过目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对目标半球谐振陀螺进行温度控制。在本发明中,使用半导体制冷片取代常规的加热片、加热膜等电热元件,实现了正负温差控制,并降低了功耗等;使用动态指令温度算法取代传统的负反馈控制回路,在算法回路中设置了动态指令温度,通过调整动态指令温度能够消除稳态误差。实现了温控的负温差控制能力,同时又具有正温差控制能力;较常规的温控系统设计降低了能耗;并消除了稳态控制误差。进一步提升对半球谐振陀螺进行温度控制时的准确率及精度。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种基于动态指令算法的惯导温度控制方法,其特征在于,包括:
通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到对应的温度电信号;
通过算法单元对所述温度电信号进行信号数据转换,得到所述目标半球谐振陀螺的当前温度数值;
将所述温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围,具体包括:将所述温度数值输入所述动态指令温度算法进行目标温度分析,确定所述目标半球谐振陀螺的目标温度;对所述目标温度以及所述温度数值进行数值差值计算,得到温控误差数据;基于多个滤波周期,分别对所述温控误差数据进行多次滤波处理,得到多个目标温控误差数据;基于多个所述目标温控误差数据以及所述温度数值,对所述目标半球谐振陀螺进行动态指令温度数据分析,确定所述动态指令温度数值范围;
其中,通过热敏元件采集目标半球谐振陀螺的当前温度,首先与指令温度求差,并经过滤波,求得短时间内温控误差,将温控误差与指令温度求和,得到动态指令温度,进而,将当前温度与动态指令温度求差作为算法回路的输出,经过信号转换控制放大电路驱动半导体制冷片工作;
基于所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;
将所述目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;
通过所述目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
2.根据权利要求1所述的基于动态指令算法的惯导温度控制方法,其特征在于,所述通过算法单元对所述温度电信号进行信号数据转换,得到所述目标半球谐振陀螺的当前温度数值步骤,包括:
通过所述算法单元对所述温度电信号进行滤波处理,得到待转换电信号;
对所述待转换电信号进行数字信号转换,得到目标数字信号;
通过所述算法单元中的温度转换算法对所述目标数字信号进行温度数值转换,得到所述目标半球谐振陀螺的当前温度数值。
3.根据权利要求1所述的基于动态指令算法的惯导温度控制方法,其特征在于,所述基于所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号步骤,包括:
对所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行数值比较分析,确定数值比较结果;
通过所述数值比较结果进行电平信号状态分析,确定目标电平信号状态;
基于所述目标电平信号状态,通过所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号。
4.根据权利要求1所述的基于动态指令算法的惯导温度控制方法,其特征在于,所述将所述目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号步骤,包括:
将所述目标电平信号输入所述放大电路进行电平信号幅度分析,确定当前电平信号幅度;
基于所述当前电平信号幅度对所述目标电平信号进行功率信号转换,生成目标直流功率信号。
5.根据权利要求1所述的基于动态指令算法的惯导温度控制方法,其特征在于,所述通过所述目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制步骤,包括:
对所述目标直流功率信号进行电流方向分析,确定目标电流方向;
基于所述目标电流方向驱动所述半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
6.根据权利要求5所述的基于动态指令算法的惯导温度控制方法,其特征在于,所述基于所述目标电流方向驱动所述半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制步骤,包括:
通过所述目标电流方向对所述半导体制冷片进行功能区划分,确定对应的
吸热端以及放热端;
基于所述吸热端以及所述放热端,通过所述半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
7.一种基于动态指令算法的惯导温度控制系统,用以执行如权利要求1至6任一项所述的基于动态指令算法的惯导温度控制方法,其特征在于,包括:
监测模块,用于通过热敏元件对目标半球谐振陀螺进行温度信号监测,得到对应的温度电信号;
转换模块,用于通过算法单元对所述温度电信号进行信号数据转换,得到所述目标半球谐振陀螺的当前温度数值;
分析模块,用于将所述温度数值输入预置的动态指令温度算法进行指令温度分析,确定动态指令温度数值范围,具体包括:将所述温度数值输入所述动态指令温度算法进行目标温度分析,确定所述目标半球谐振陀螺的目标温度;对所述目标温度以及所述温度数值进行数值差值计算,得到温控误差数据;基于多个滤波周期,分别对所述温控误差数据进行多次滤波处理,得到多个目标温控误差数据;基于多个所述目标温控误差数据以及所述温度数值,对所述目标半球谐振陀螺进行动态指令温度数据分析,确定所述动态指令温度数值范围;
其中,通过热敏元件采集目标半球谐振陀螺的当前温度,首先与指令温度求差,并经过滤波,求得短时间内温控误差,将温控误差与指令温度求和,得到动态指令温度,进而,将当前温度与动态指令温度求差作为算法回路的输出,经过信号转换控制放大电路驱动半导体制冷片工作;
生成模块,用于基于所述当前温度数值以及所述动态指令温度数值进行电平信号生成,确定目标电平信号;
输入模块,用于将所述目标电平信号输入放大电路进行功率信号转换,生成目标直流功率信号;
控制模块,用于通过所述目标直流功率信号驱动预置的半导体制冷片对所述目标半球谐振陀螺进行温度控制。
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