MEMS陀螺零偏在线自校准方法研究

发布时间：2024-04-26 02:47

　　微机电(MEMS)陀螺仪是一种用于测量角速率或姿态角的惯性传感器。微机电陀螺具有体积小、成本低、重量轻及功耗小等优点,在民用汽车业、工业控制、消费电子,在军用无人机、导弹、火控等领域均有着广泛且重要的应用。武器系统向着小型化、便携式、智能化方向飞速发展,就要求MEMS陀螺能够在小体积、低功耗的基础上,实现高精度、高稳定的测量。受到制造工艺误差、材料分散性、封装可靠性等问题的限制,MEMS陀螺达到一定的测量精度之后,如需进一步提升其测量精度及稳定性,技术难度及成本控制受到极大的挑战。近年来MEMS陀螺数字化测控技术得到了较快的发展,其具有高稳定、高精度、可重构的特点,体现出了极大的技术发展优势。基于MEMS陀螺数字化测控技术,通过研究智能化的自校准算法,可突破既定工艺技术的制约,实现高精度、高稳定的智能化MEMS陀螺,极大的拓宽MEMS陀螺应用场景。具有重大的科研与应用价值。本论文通过基于MEMS陀螺加工工艺和接口电路误差的零偏误差模型,提出了基于模态反转与神经网络学习的零偏自校准方法,通过基于多目标参数优化的MEMS陀螺测控系统设计方法,突破了 MEMS陀螺零偏自校准测控系统关键技术,...

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１微机电陀螺发展概况??为了提高ＭＥＭＳ陀螺的精度，目前的研究主要集中在ＭＥＭＳ陀螺表芯结构的创新??

ｉｃａｌ??Ｇｙｒｏｓｃｏｐｅｓ?；?Ｇｙｒｏｓｃｏｐｅｓ?！??Ｉ?Ｉ??ｉ?ｉ??１Ｅ＋１?－?＼??Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ?！??Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ?ｇｙｒｏｓｃｏｐｅｓ??ｌ?Ｉ??１Ｅ〇?Ｉｎｅｒｔｉａｌ?Ｇｒａｄｅ＼?＾Ｏ．ＯＩｄｅｇ....

图１．２智能ＭＥＭＳ器件结构与功能１１５１??该实验室指出具有误差抑制能力的零偏在线自校准方法是智能ＭＥＭＳ系统中最重??

ｔｅｄ?ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒ?＾?Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?Ｕｎｉｔ?丨－…〉??ＦＵＮＣＴＩＯＮＳ?ＦＯＵＣＴＩＯＮＳ??？?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｓ??？?Ｔｏ?ａｍｐｌｉｆｙ?？?Ｓｅｌｆ－ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ??？?Ｔｏ?ｒｅｄｕｃｅ?ｎｏｉｓｅ....

图１．４?２００４年加州大学丨ｒｖｉｎｅ分校框架式ＭＥＭＳ陀螺１１８１??

?ＭＥＭＳ陀螺零偏在线自校准方法研究???ＭＥＭＳ陀螺的研宄热点。??１．２．１．１正交模态ＭＥＭＳ陀螺发展现状??１９９３年Ｄｒａｐｅｒ实验室在第一代ＭＥＭＳ陀螺框架式结构的基础上，为解决共模信号??抑制的问题，在后续研宄中，采用体硅溶片加工工艺，改进得到了调频音叉式ＭＥＭＳ?....

图１．３?１９９３年Ｄｒａｐｅｒ实验室音叉式ＭＥＭＳ陀螺１１７１??

?ＭＥＭＳ陀螺零偏在线自校准方法研究???ＭＥＭＳ陀螺的研宄热点。??１．２．１．１正交模态ＭＥＭＳ陀螺发展现状??１９９３年Ｄｒａｐｅｒ实验室在第一代ＭＥＭＳ陀螺框架式结构的基础上，为解决共模信号??抑制的问题，在后续研宄中，采用体硅溶片加工工艺，改进得到了调频音叉式ＭＥＭＳ?....

本文编号：3964592