秦 伟，苑伟政，常洪龙，薛 亮

（西北工业大学微／纳米系统实验室，西安710072）

0 引言

MEMS技术在惯性领域已得到广泛应用，如微机械陀螺和加速度计由于其加工材料、工艺水平等的特殊性和局限性，小型化尺寸和构造使其对周围环境的变化很灵敏。随着外界温度的变化，MEMS陀螺的各项指标，如零漂、刻度因子、灵敏度等都会发生相应改变，有些变化比较显著。并且MEMS陀螺长时间工作自身发热，同样影响其精度。以上因素会致使由其所构造的微型姿态测量的精度变差。由此需要对MEMS陀螺进行温度测试，建立可靠的温度补偿模型和补偿算法改善温度的影响。

对MEMS陀螺温度建模及补偿的相关研究，如文献[1]通过对MEMS陀螺的机理分析，提出一种无温度传感器的全温补偿型陀螺，是从器件角度进行补偿；文献[2]采用多项式分段拟合方法，对 MEMS陀螺在全温工作段（－40℃～80℃）进行分段拟合，达到温度补偿的效果；文献[3]用小波变换方法对MEMS陀螺数据进行尺度分解后，建立了温度的6阶多项式拟合模型。后两种方法虽然达到了温度补偿的效果，但均未考虑实时性问题，因为多项式拟合的次数越高，其补偿精度越高，同时计算量也就越大。在实际应用中，如微型无人机姿态控制等方面，应该使MEMS陀螺受温度的影响减至最低，并且不应占用较多的CPU资源，不应有很大的计算量。

MEMS陀螺的角速率输出跟温度之间是复杂的非线性关系，难以通过二阶或更高阶的拟合曲线来反映。模糊逻辑方法可为所有非线性问题建模提供理论依据，并且不需要建立精确数学模型。……