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国家高技术研究发展计划(2009AA04Z320)

作品数:10 被引量:19H指数:3
相关作者:常洪龙苑伟政谢建兵袁广民申强更多>>
相关机构:西北工业大学更多>>
发文基金:国家高技术研究发展计划国家自然科学基金西安应用材料创新基金更多>>
相关领域:航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信机械工程更多>>

文献类型

  • 10篇中文期刊文章

领域

  • 4篇航空宇航科学...
  • 2篇机械工程
  • 2篇电子电信
  • 2篇自动化与计算...
  • 1篇交通运输工程
  • 1篇兵器科学与技...

主题

  • 5篇陀螺
  • 3篇微机械陀螺
  • 2篇微机电系统
  • 2篇机电系统
  • 2篇MEMS
  • 2篇电系统
  • 1篇单芯片
  • 1篇电路
  • 1篇电路研究
  • 1篇真空封装
  • 1篇三维实体建模
  • 1篇设计方法
  • 1篇强磁
  • 1篇自激
  • 1篇自激振荡
  • 1篇最小二乘
  • 1篇最小二乘拟合
  • 1篇陀螺仪
  • 1篇微加速度计
  • 1篇微陀螺

机构

  • 9篇西北工业大学

作者

  • 9篇常洪龙
  • 7篇苑伟政
  • 3篇谢建兵
  • 2篇白滨
  • 2篇李晓莹
  • 2篇袁广民
  • 2篇申强
  • 1篇薛峰
  • 1篇赵海涛
  • 1篇蒋庆华
  • 1篇丁继亮
  • 1篇秦子明
  • 1篇焦文龙
  • 1篇张峰
  • 1篇陈方
  • 1篇周志广
  • 1篇南素娟
  • 1篇薛亮
  • 1篇滕云
  • 1篇秦伟

传媒

  • 6篇传感技术学报
  • 2篇航空工程进展
  • 1篇Chines...
  • 1篇纳米技术与精...

年份

  • 2篇2012
  • 3篇2011
  • 5篇2010
10 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
一种高幅值稳定性的微机械陀螺闭环驱动电路
2010年
优化设计了一种闭环自激驱动电路,有效提高了微机械陀螺的驱动闭环控制精度。根据自激振荡振幅稳定性理论,对相角和增益解耦的闭环驱动系统幅值控制环路进行了分析,计算得到系统环路增益,推导出系统幅值达到最佳状态的环路参数,优化后陀螺的驱动力仅受控于一个可调变量。实验结果显示,改进后的自激振荡波形的均方差为0.0033V,频率均方差为0.793Hz,输出的幅值和频率的稳定性都得到了较大改善。对幅值控制环路的改进简化了电路调试,有效提高了陀螺系统的测量精度。
李晓莹南素娟常洪龙袁广民白滨
关键词:微机械陀螺自激振荡稳幅
微机械陀螺的误差抑制电路研究被引量:1
2010年
分析了微机械陀螺的正交误差和同相误差的来源及特点,提出了利用静电力反馈控制来抑制误差的技术方案。该方案利用反馈静电力在检测模态上产生等效电刚度和电阻尼,从而影响陀螺仪驱动和检测模态之间的刚度和阻尼耦合系数,进而抑制误差。为实现误差抑制设计了带有反馈校正环节的闭环检测电路并完成了仿真,仿真结果表明校正环节能够使系统的幅值和相位裕度达到25dB和36.5°。对微机械陀螺进行频谱分析和性能测试比较,结果表明闭环检测情况下,误差量较开环测试减小了50%,标度因子的非线性度从2.89%减小到1.47%、带宽增加了15Hz、零偏稳定性提高了1.3倍。
周志广常洪龙申强谢建兵苑伟政
关键词:反馈控制
面向三维实体建模的MEMS设计方法被引量:4
2011年
根据"所见即所得"的设计理念,提出了一种面向三维实体建模的MEMS设计方法,实现了从三维实体到系统级模型或工艺版图的设计流程,使设计者可以首先直接建立器件的三维实体模型,在完成有限元分析后,可以通过组件映射和宏模型提取的方式获得系统级模型,再通过自动版图转换得到相应的工艺版图。此设计方法可以提高设计效率,并且保证了模型数据在各个设计层级之间传递时的一致性和精确性。
滕云苑伟政常洪龙
关键词:MEMS三维实体建模设计方法
静电梳齿驱动结构的稳定性分析被引量:7
2011年
静电梳齿驱动结构的最大驱动位移主要受限于其侧向不稳定性,即当驱动电压接近吸合电压时,静电梳齿驱动结构的活动梳齿与固定梳齿发生吸合,导致静电梳齿驱动器失效。建立典型静电梳齿驱动结构的稳定性分析模型,研究梳齿驱动结构稳定性的影响因素,并进行理论分析、仿真分析和实验验证。结果表明:支撑梁结构的纵/横刚度比是影响静电梳齿驱动结构稳定性的关键因素,其比值越大,静电梳齿驱动结构的稳定性越好。
张峰苑伟政常洪龙丁继亮谢建兵
关键词:稳定性刚度
大输出微控制力矩陀螺的设计
2011年
为了提高微控制力矩陀螺的输出力矩,提出了一种微型控制力矩陀螺的设计方案。所设计的微型控制力矩陀螺用角振动代替了传统控制力矩陀螺的转动,由转子角振动系统及框架角振动系统组成,实现了基于科氏效应的控制力矩输出。通过框架角振动系统的电极位置居中设置及在玻璃上挖槽的设计,避免了静电吸合现象。四个完全相同的微型控制力矩陀螺构成一个阵列,每两个微型控制力矩陀螺的电压相位依次相差90°,即可消除寄生控制力矩并稳定力矩输出。所设计的微型控制力矩陀螺四单元阵列的力矩输出可达5.12×10-6 Nm。最后,设计了微型控制力矩陀螺两层可动结构的工艺流程,所设计的工艺流程尽管具有一定的复杂性和难度,但均采用了当前一些比较成熟的工艺步骤,具有一定的可行性,有望在微型航天器的姿态控制上得到应用。
常洪龙白滨焦文龙谢建兵秦子明苑伟政
关键词:微机电系统
Design and Fabrication of MEMS Gyroscopes on the Silicon-on-insulator Substrate with Decoupled Oscillation Modes被引量:1
2010年
The mode coupling is a major factor to affect the precision of the micro electromechanical systems(MEMS) gyroscope. Currently, many MEMS gyroscopes with separate oscillation modes for drive and detection have been developed to decrease the mode coupling, but the gyroscope accuracy can not satisfy the high-precision demand well. Therefore, high performance decoupled MEMS gyroscopes is still a hot topic at present. An innovative design scheme for a MEMS gyroscope is designed, and in this design, the inertial mass is divided into three parts including the inner mass, the outer mass and the main frame mass. The masses are supported and separated by a set of mutually orthogonal beams to decouple their movements. Moreover, the design is modelled by multi-port-element network(MuPEN) method and the simulation results show that the mode coupling of the gyroscope between driving and sensing mode was eliminated effectively. Furthermore, we proposed a new silicon-on-insulator(SOI) process to fabricate the gyroscope. The scale factor of the fabricated gyroscope is 8.9 mV/((~)os) and the quality factor(Q-factor) is as high as 600 at atmosphere pressure, and then, the resonant frequency, scale factor and bias drift has been test. Process and test results show that the proposed MEMS gyroscope are effective for decrease mode coupling, furthermore, it can achieve a high performance at atmosphere pressure. Furthermore, the MEMS gyroscope can achieve a high performance at atmosphere pressure. The research can be taken as good advice for the design and fabrication of MEMS gyroscope, meanwhile, it also provides technical support for speeding up of MEMS gyroscope industrialization.
XIE Jianbing YUAN Weizheng CHANG Honglong
关键词:GYROSCOPESILICON-ON-INSULATOR
一种用于MEMS陀螺的高精度电容读出电路的设计被引量:2
2010年
针对电容式MEMS陀螺,设计了一种高精度CMOS接口读出电路。从理论上分析了接口寄生电容、器件的不匹配对接口电路的影响,采用连续时间电压读出方式的检测方法,设计了一款带有输入输出共模反馈的低噪声全差分电荷运算放大器,输入输出共模电压稳定在2.5V,输入端的噪声电压为9nV。载波调制技术用来消除低频闪烁噪声。在Cadence中对设计的接口电路进行仿真分析,并采用PCB电路板进行了实验。结果显示所提出的接口电路不仅消除了大部分寄生电容的影响,抑制了大部分的耦合信号和噪声信号,而且减小了由于器件的不匹配产生的失调电压对电容分辨率的影响,电路Cadence仿真的电容分辨率可达0.13aF/(Hz)~1/2,能满足惯导级的需求。
陈方常洪龙苑伟政赵海涛
关键词:MEMS陀螺CMOS
面向无人机的单芯片惯性测量组合
2010年
针对无人机对惯性测量组合的小尺寸、轻重量的需求,设计实现了芯体为1cm3的微小型单芯片的硅微惯性测量组合。论文提出了一种基于体硅深刻蚀—玻璃键合工艺的单芯片惯性测量组合结构,该结构集成了六个异构的单轴惯性器件,可实现运动载体的六自由度运动信息测量。单芯片惯性测量组合中的陀螺器件两个模态的的振动频率实现了较好的匹配,加速度计器件分辨率达到了0.93mg。测试结果表明该单芯片惯性测量组合有望实现高精度的惯性量测量,在无人机上有很好的应用前景。
蒋庆华苑伟政常洪龙
关键词:惯性测量组合微机电系统微机械陀螺微加速度计
一种有效提高真空封装硅微陀螺仪机械稳定性的方法
2012年
本文提出一种有效提高真空封装硅微陀螺机械稳定性的方法.通过谐振增益与模态频差的参数灵敏度关系可知,随着模态频差的增大,机械谐振增益对模态频差的灵敏度减小,外界环境引起的模态频差的微弱抖动量决定驱动、敏感模态频率差的设计极大值,因此当频差设计值的变化量等于外界引起的频差抖动量且谐振增益满足应用需求时,真空封装硅微陀螺的机械稳定性达到最优.仿真结果表明机械稳定性提高12.7%,最佳封装气压约为5.3 kPa.实测结果表明,零漂提高到0.9 mV时,刻度因子的线性度为700×10-6,带宽提高3倍,约为89 Hz.该方法为真空封装硅微陀螺仪的参数优化提供了理论依据.
申强李晓莹常洪龙薛峰
关键词:机械稳定性
强磁干扰环境下磁航向误差补偿技术研究被引量:4
2012年
解决强磁环境下磁强计易受干扰的问题,能够提高微型姿态参照系统航向角测量精度。建立了磁强计误差两次补偿模型,首先采用椭圆坐标修正法对磁强计进行罗差补偿,以减小环境磁场的干扰;其次采用最小二乘拟合法对获得的磁航向角进行二次补偿,提高系统航向角测量精度。试验结果显示:系统航向角测量值的误差均方值由补偿前的3.982°降为补偿后的0.386°,精度提高近10.3倍,表明该补偿方法能够有效降低磁场环境的干扰,提高系统航向角测量精度。
袁广民苑伟政秦伟薛亮常洪龙
关键词:磁强计最小二乘拟合
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