1.一种陀螺仪轴角测量方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤S1、同步采集激励信号与各感应信号；

步骤S2、准确求解各感应信号的幅值与相位，并比较它们与激励信号的相位差，以便确定与θ相关的幅值量的符号；

步骤S3、确定信号幅值与旋转角度之间的关系模型；

步骤S4、融合粗机测角的唯一性与精机测角的灵敏性，在考虑粗机测角最大误差的前提下，得出由粗机确定范围、精机决定精度的旋转角度；

所述步骤S1包括：

步骤S11、信号的合理变化，变化到0‑2.5V范围内；

步骤S12、采集频率与采集精度的设计与确定，即采样速度与ADC转换位数；

信号频率均为400HZ，每个周期采样50个点，采样周期50us，采集时长50ms，每个通道数据量为1000个，共20个周期；ADC的转换位数选用12位；

步骤S13、包括激励信号的8个信号的同步或准同步采集；

将8个信号分成V1、V2、V3，V5、V4、V3与VR1、VR2、VR3三组，利用STM32内部的三个ADC模块进行组内同步采集，组间通过扫描方式实现准同步采集；其中V3在不同组上被重复采集；

所述步骤S2包括：

步骤S21、感应信号与轴角之间的关系：

通过采样信号，获取轴角大小，首先要找到感应信号与轴角之间的关系；式(1)表达了感应信号与粗机测量角度之间的关系：将(1)式中的3个信号相互作如下的差分运算来降低干扰噪声的影响：令 故有

步骤S22、最小二乘正弦拟合求解幅值与相位差：利用对正弦信号的最小二乘拟合方法，分别对差分后的S1、S2、S3和参考信号VR1进行正弦拟合，求出与公式(5)中的参数A1、A2、A3相关的量，满足误差平方和最小的原则；

以信号S1为例，设正弦函数的模型为：

其中， 故有

根据最小二乘原理有：

2

ξ(a,b,c)＝∑[xi‑(acos2πfti+bsin2πfti+c)]＝Min     (7)令αi＝cos2πfti，βi＝sin2πfti，xi代表S1信号的离散采样数据，f＝400代表被采样信号‑5的频率，ti＝5×10 ·i，i＝0‑999分别代表采样时刻与采样点数；

对公式(7)进行偏导求解，得到如下的公式(8)，B·S＝Y                            (8)由公式(8)即可求得S1信号的2个重要参数a和b，记为a1，b1；

同理，通过计算可以得到关于VR1，S2，S3的重要参数，分别记为a0、b0、a2、b2、a3、b3；

通过实际采样和与参考信号VR1的数据比对分析，可以进一步得知A1、A2、A3的具体值；首

2 2

先利用最小二乘拟合方法，计算得到a0、b0、a2、b2、a3、b3后，找到满足ai +bi最大对应的差分信号，记为SMAX，小标MAX为1、2、3之中的一个值；

然后确定幅值最大的差分信号的符号，即公式(5)中Ai的符号；计算幅值最大的信号与激励信号的相位差，若相差的余弦值小于零，则AMAX的极性为正；若相差的余弦值大于零，则AMAX的极性为负，也就是：其余两个非激励信号幅值通过以下公式求得，Aj＝(ajaMAX+bjbMAX)/AMAX     (9)这样就完整计算出A1、A2、A3的值；

式中：Vm为感应信号的交流幅值；θ为对应的待测轴角；ω为激励或感应信号的圆频率；t为时间。

2.根据权利要求1所述的陀螺仪轴角测量方法，其特征在于，所述步骤S3包括：步骤S31、幅值、相位差与旋转角关系模型：利用前面求解的A1、A2、A3的值，运用以下的公式，进一步得到带有粗通道轴角θC的正余弦值；

最后，利用二参数的反正切函数，求得(‑π，π)范围内的粗通道轴角θC，θC＝atan2(Y,X)；

步骤S32、精通道轴角解算：

精通道轴角所要用到的信号为V4、V5、V3与VR1，同样的方法，差分运算：k为精通道变压器感应系数，令A4＝kVmsinθF，A5＝kVmcosθF再利用前述的最小二乘拟合及与VR1信号的相位比较，得到A4、A5的值；

利用两参数的反正切函数，得到精机角度θF的求解结果θF＝atan2(A4,A5)         (10)。

3.根据权利要求1所述的陀螺仪轴角测量方法，其特征在于，所述步骤S4包括：将机械转角360度划分为9个等大小区间，粗机输出信号用来确定大致绝对角度，精机输出信号用来确定区间角度，粗机的输出信号用来确定实际轴角落在I～IX的哪个区间内，精机的输出信号用来确定相对粗机角度区间的精确角度，其中，粗机的角度变化1°相当于精机变化9°；

设粗机的输出角度为θC，精机的输出角度为θF，粗精机测量无误差的条件下，9θC‑θF是2π的整数倍，因此，在允许粗机最大误差的条件下，按照粗机测量角度与精机测量角度最逼近的原则，计算精确的轴角，融合公式为：θ＝(2π[(9θC‑θF)/2π]+θF)/9           (11)其中[]为取整符号。