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国家自然科学基金(60974116)

作品数:13 被引量:54H指数:5
相关作者:王寿荣杨波李宏生王晓雷张印强更多>>
相关机构:东南大学南京工业大学江南大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家高技术研究发展计划更多>>
相关领域:交通运输工程航空宇航科学技术电子电信自动化与计算机技术更多>>

文献类型

  • 13篇期刊文章
  • 1篇会议论文

领域

  • 7篇交通运输工程
  • 5篇航空宇航科学...
  • 2篇电子电信
  • 1篇自动化与计算...

主题

  • 9篇陀螺
  • 7篇陀螺仪
  • 3篇信号
  • 3篇微陀螺
  • 3篇微阵列
  • 3篇硅微陀螺仪
  • 3篇
  • 2篇信号处理
  • 2篇漂移
  • 2篇微机械陀螺
  • 2篇仿真
  • 2篇闭环
  • 2篇闭环控制
  • 2篇ANSYS仿...
  • 1篇递推
  • 1篇递推最小二乘
  • 1篇递推最小二乘...
  • 1篇电路
  • 1篇电路设计
  • 1篇多传感器

机构

  • 13篇东南大学
  • 4篇南京工业大学
  • 2篇江南大学
  • 1篇教育部

作者

  • 9篇王寿荣
  • 5篇杨波
  • 4篇王晓雷
  • 4篇李宏生
  • 4篇张印强
  • 3篇杨成
  • 2篇李婧
  • 2篇周百令
  • 2篇吉训生
  • 2篇夏国明
  • 1篇夏敦柱
  • 1篇卢海曦
  • 1篇赵立业

传媒

  • 3篇Journa...
  • 2篇东南大学学报...
  • 2篇传感技术学报
  • 2篇中国惯性技术...
  • 1篇光学精密工程
  • 1篇测控技术
  • 1篇微计算机信息
  • 1篇压电与声光

年份

  • 1篇2014
  • 4篇2013
  • 2篇2012
  • 4篇2011
  • 2篇2010
  • 1篇2009
13 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
微机械陀螺仪反馈控制器鲁棒性分析及闭环接口检测电路设计被引量:5
2011年
在分析微机械陀螺仪静电力反馈检测结构的基础上,提出了一种对现有Sigma-Delta静电力反馈检测方式的改进设计.对微机械陀螺仪闭环检测系统进行了离散化处理.基于Lyapunov稳定性原理,构造了一类能够使系统有限时间稳定的输出反馈控制器,并对其鲁棒性能进行了分析.该电路系统在Cadence平台下使用AMS 0.35μm CMOS工艺实现,完成了包括前端敏感电路、调制解调器和反馈控制器在内的关键部分的设计,并通过了仿真验证.系统的关键性能与比例-积分-微分(PID)控制器改进的静电力反馈电路进行了比较.分析结果表明,改进的闭环检测系统在陀螺信号带宽上信噪比达到106 dB,在扰动发生后可以在130 ms之内恢复到平衡状态,所需时间短于采用PID控制器的检测回路.因此,加入了输出反馈控制器的闭环系统比普通系统具有更加良好的检测性能.
卢海曦王寿荣周百令
关键词:微机械陀螺仪有限时间稳定输出反馈控制接口电路
Design and implementation of digital closed-loop drive control system of a MEMS gyroscope被引量:5
2012年
In order to effectively control the working state of the gyroscope in drive mode, the drive characteristics of the micro electromechanical system (MEMS) gyroscope are analyzed in principle. A novel drive circuit for the MEMS gyroscope in digital closed-loop control is proposed, which utilizes a digital phase-locked loop (PLL) in frequency control and an automatic gain control (AGC) method in amplitude control. A digital processing circuit with a field programmable gate array (FPGA) is designed and the experiments are carried out. The results indicate that when the temperature changes, the drive frequency can automatically track the resonant frequency of gyroscope in drive mode and that of the oscillating amplitude holds at a set value. And at room temperature, the relative deviation of the drive frequency is 0.624 ×10^-6 and the oscillating amplitude is 8.0 ×10^-6, which are 0. 094% and 18. 39% of the analog control program, respectively. Therefore, the control solution of the digital PLL in frequency and the AGC in amplitude is feasible.
王晓雷李宏生杨波
一种新型的硅微陀螺仪驱动幅值检测和控制方案(英文)被引量:2
2013年
为了提高硅微陀螺仪性能,分析了驱动和检测模态方程。提出了一种新型的方案,通过傅里叶变换算法计算驱动振荡幅值,通过自动增益控制算法将幅值稳定在设定值。设计了基于FPGA的控制电路,进行了相关实验。结果表明该方法能准确地检测驱动幅值,在温度25℃时的幅值相对误差小于2×10-5,在–40℃到60℃的温度变化过程中幅值相对误差小于3×10-5。因此,提出的方案是可行的和有效的。
王晓雷杨成李宏生
关键词:硅微陀螺仪自动增益控制
Research on a New Decoupled Dual-mass Micro-Gyroscope
A new decoupled dual-mass micro-gyroscope(DDMG)is described in this paper.The dual-mass in the micro-gyroscope...
Yang Bo
硅微阵列陀螺仪闭环驱动控制技术研究被引量:4
2014年
为了进一步提高硅微阵列陀螺仪驱动模态的控制精度与稳定性,深入分析了硅微阵列陀螺仪的结构设计和闭环驱动控制技术。基于硅微阵列陀螺仪闭环驱动控制的特点,以现场可编程门阵列(FPGA)为核心控制平台,实现一种基于自激振荡原理的数字化闭环驱动电路。分析并建立了自激振荡与幅度控制的基本模型,基于Simulink实现了闭环自激驱动的仿真。实验结果表明,常温下驱动幅度控制精度达到9×10^(-5),并能有效跟踪驱动模态谐振频率。
张印强王寿荣
关键词:闭环控制数字移相
硅微陀螺仪正交误差校正系统的分析与设计被引量:5
2013年
由于加工误差的存在,硅微陀螺仪驱动和检测模态之间不可避免会产生正交耦合误差,对性能造成了一定影响。为了提高硅微陀螺仪性能,提出了正交误差校正的控制方案。首先,分析了硅微陀螺仪正交误差的产生原因,指出了对正交误差校正的重要性;其次,阐述了在结构上增加电极抑制正交误差的原理;然后,设计了正交误差信号提取电路和正交误差反馈控制校正系统,分析了闭环控制系统性能;最后,设计了实验验证方案。结果表明,零偏电压从校正前的5.14 mV减小到校正后的1.43mV,零偏稳定性从校正前的18.22(o)/h减小到校正后的15.45(o)/h。因此,该正交误差校正方案能够有效地消除零偏信号中解调残余正交分量,从而提高硅微陀螺仪性能。
王晓雷杨成李宏生
关键词:硅微陀螺仪
硅微阵列陀螺仪的仿真、设计与测试被引量:6
2012年
为了提高硅微机械陀螺仪的精度和工作可靠性,提出了一种新的硅微阵列陀螺仪结构设计方案。该陀螺仪由4个质量块构成,采用半解耦结构设计,结构完全对称,驱动模态和检测模态的频率匹配性好。分析了硅微阵列陀螺仪的结构和工作原理,并利用ANSYS有限元软件进行了结构仿真,通过调节结构参数实现了各驱动模态与敏感模态固有频率的匹配。对阵列陀螺仪样品进行了测试,实验测试结果表明,驱动模态存在3个振型,同频反相振动的幅值最大,与仿真结果一致。
张印强杨波李婧王寿荣
关键词:ANSYS仿真
Temperature compensation method of silicon microgyroscope based on BP neural network被引量:5
2010年
The temperature characteristics of a silicon microgyroscope are studied, and the temperature compensation method of the silicon microgyroscope is proposed. First, an open-loop circuit is adopted to test the entire microgyroscope's resonant frequency and quality factor variations over temperature, and the zero bias changing trend over temperature is measured via a closed-loop circuit. Then, in order to alleviate the temperature effects on the performance of the microgyroscope, a kind of temperature compensated method based on the error back propagation(BP)neural network is proposed. By the Matlab simulation, the optimal temperature compensation model based on the BP neural network is well trained after four steps, and the objective error of the microgyroscope's zero bias can achieve 0.001 in full temperature range. By the experiment, the real time operation results of the compensation method demonstrate that the maximum zero bias of the microgyroscope can be decreased from 12.43 to 0.75(°)/s after compensation when the ambient temperature varies from -40 to 80℃, which greatly improves the zero bias stability performance of the microgyroscope.
夏敦柱王寿荣周百令
一种全新的硅微阵列陀螺仪(英文)被引量:1
2013年
介绍了一种全新的硅微阵列陀螺仪的结构设计、模态仿真、电路闭环控制、数据融合方法和相关的实验结果。基于热弹性阻尼理论的数值仿真,利用结构解耦的方法设计了硅微阵列陀螺仪的四质量块结构。利用ANSYS软件对硅微阵列陀螺仪的驱动模态和检测模态进行了仿真,仿真结果表明:硅微阵列陀螺仪共有4种不同的工作模态。根据静电力反馈原理,设计了基于数字锁相控制和数字闭环控制方法的控制电路。电路测试结构表明硅微阵列陀螺仪驱动模态的振动幅值的相对稳定性可以达到9×10-5。分析了硅微阵列陀螺仪的随机漂移特性,建立了漂移误差模型,并设计了卡尔曼滤波器以获取硅微阵列陀螺仪的随机漂移的最优估计。利用多传感器信息融合算法,硅微阵列陀螺仪的零偏稳定性可以提高10倍。
张印强吉训生杨波李婧王寿荣
关键词:ANSYS仿真多传感器信息融合KALMAN滤波
基于数字锁相环控制的硅微陀螺仪驱动模态分析与实验被引量:7
2013年
为了有效控制硅微陀螺仪的驱动模态,采用基于数字锁相环的相位控制方案对驱动信号振动频率进行跟踪控制.首先,分析了硅微陀螺仪驱动模态的特点,提出了一种数字锁相环控制驱动信号频率的方法;其次,阐述了基于锁相环的硅微陀螺仪驱动模态闭环控制原理,并分析了锁相环频率控制的稳定性;然后,对锁相环控制的驱动模态频率变化和跟踪情况进行了仿真,验证了驱动频率动态跟踪特性;最后,设计了一种基于锁相环的FPGA数字电路控制方案,并制作成实际电路,同时,对硅微陀螺仪驱动模态的开环谐振频率驱动和闭环频率驱动进行了对比实验.结果表明,当温度在-40~60℃内变化时,该控制方案能够保证驱动频率时刻跟踪驱动模态谐振频率的变化,且跟踪相对误差为2.5×10-5.
王晓雷张印强杨成李宏生
关键词:硅微陀螺仪数字锁相环频率跟踪
共2页<12>
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