Patent DE-102018213865-B4 (DE)
Title: Verfahren zur Bestimmung von Drehraten, Sensorsystem
Inventor: NEUL REINHARD
IPC: G01C19/5726
Filed: 2018-08-17
Granted: 2020-10-08
Abstract: Verfahren zur Bestimmung von Drehraten mithilfe eines Sensorsystems, umfassend eine Sensoreinrichtung (100), wobei die Sensoreinrichtung (100) eine Drehratensensoreinrichtung umfasst:-- wobei die Drehratensensoreinrichtung eine mechanische Schwingerstruktur (110), umfassend mindestens einen Antriebsschwinger und mindestens einen Detektionsschwinger, umfasst, wobei die mechanische Schwingerstruktur (110) eine oder mehrere Antriebsmoden, eine oder mehrere Detektionsmoden und eine oder mehrere Störmoden aufweist,-- wobei die Drehratensensoreinrichtung mindestens eine erste Antriebseinrichtung (120), die den Antriebsschwinger antreibt, umfasst und-- wobei die Drehratensensoreinrichtung mindestens eine erste Detektionseinrichtung (140), die Bewegungen des Antriebsschwingers detektiert, und mindestens eine zweite Detektionseinrichtung (150), die Bewegungen des Detektionsschwingers detektiert, umfasst, wobei mithilfe der ersten Detektionseinrichtung erste Messsignale erzeugt werden, wobei mithilfe der zweiten Detektionseinrichtung zweite Messsignale erzeugt werden,wobei das Sensorsystem ferner eine Modellrecheneinrichtung (200) umfasst, die ein dynamisches Modell der Drehratensensoreinrichtung im Modalraum zumindest eines Teils der Antriebsmoden, Detektionsmoden und Störmoden während eines Betriebs der Drehratensensoreinrichtung berechnet, wobei die Modellrecheneinrichtung (200) ein Differentialgleichungssystem (210) benutzt, wobei die Modellrecheneinrichtung (200) eine zeitliche Ableitung eines Zustandsvektors des Differentialgleichungssystems (210) ausgibt, wobei der Zustandsvektor die modalen Auslenkungen und Geschwindigkeiten der in dem Differentialgleichungssystem (210) modellierten Antriebs-, Detektions- und Störmoden umfasst,wobei das Sensorsystem ferner eine Einrichtung (600) aufweist, wobei die Einrichtung (600) - mithilfe der von der Modellrecheneinrichtung (200) ausgegebenen zeitlichen Ableitung des Zustandsvektors des Differentialgleichungssystems (210) - eine zeitliche numerische Integration des Zustandsvektors ausführt und/oder zu einer Aktualisierung eines geschätzten Zustandsvektors ausgebildet ist,wobei das Sensorsystem eine weitere Einrichtung (300) umfasst, wobei die weitere Einrichtung (300) - mithilfe des von der Einrichtung (600) ausgegebenen geschätzten Zustandsvektors - berechnete Bewegungen der Antriebsmoden (340), berechnete Bewegungen der Detektionsmoden (350) und berechnete Bewegungen der Störmoden (380) bestimmt und - mithilfe einer Kombinationseinrichtung (390) - Auswirkungen auf die mindestens erste und zweite Detektionseinrichtung derart bestimmt, dass berechnete erste und zweite Messsignale bestimmt werden,wobei Abweichungen zwischen den ersten Messsignalen und den berechneten ersten Messsignalen sowie zwischen den zweiten Messsignalen und den berechneten zweiten Messsignalen bestimmt werden,wobei das Sensorsystem ferner eine Filterverstärkermatrix (500) aufweist, wobei eine Multiplikation der Filterverstärkermatrix (500) mit den bestimmten Abweichungen zur Aktualisierung des geschätzten Zustandsvektors der Einrichtung (600) zugeführt wird,wobei das Sensorsystem eine Synchrondemodulationseinrichtung (800) umfasst, wobei die Synchrondemodulationseinrichtung (800) - mithilfe der berechneten Bewegungen der Detektionsmoden - Drehgeschwindigkeitssignale bestimmt.