MATLAB科氏力建模：基于Adams和MATLAB的惯性组件联合仿真

4 联合仿真模型验证

一般希望加速度计的振动位移仅仅是载体的加速运动造成的，陀螺敏感到的仅仅是科氏力，实际上，重力和离心力也会使加速度计和陀螺产生振动，载体的加速运动也会使陀螺产生不必要的振动，在ADAMS中必须对这些力进行反方向补偿。

设定的载体的运动方式如下：

X、Y、Z向加速度为100m/s、50m/s，0m/s，滚转速度为lr/s，偏航和俯仰方向以正弦规律运动，幅值为5度，频率为2赫兹。

仿真结果如图7和图8所示，图7为载体质心位置，图8为测出的滚转、偏航和俯仰速度。

图7 X、Y、Z的位置

图8 载体的角速度

5 仿真和试验对比

为了验证数学模型，利用MEMS加速度计和角速率陀螺搭建相应的验证系统，并在三轴飞行转台上进行验证。载体滚转速度为360度/秒，偏航运动方程为正弦曲线，其幅值为5度，频率为2赫兹。仿真结果如图9左图，该图是Y向陀螺敏感到的在准弹体坐标系下Y轴偏转角速度(该速度需经矩阵转换才能得到输入的偏航角速度)；在三轴飞行转台上实测Y向陀螺敏感值为图3的右图，从图中可以看出，仿真值和实测值基本吻合。这也表明，上述模型能够用于惯性组件的仿真分析。

图9 仿真结果与真实结果对比图

6 结论

本文对惯性组件的仿真分析提出了一种新的思路，经仿真和试验对比，该方法是切实可行的。

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