微型振动陀螺仪

用Ｓｉ表面微机械加工技术制作了一种具有４００μｍ＊８００μｍ薄多晶硅谐振器的振动微型陀螺仪。它螺仪受静电力的作用进行横向驱动，并检测振器与衬底之间容变化的输出信号。     

压电型振动陀螺仪—压电陀螺

最近,人们把压电振动陀螺仪简称为“压电陀螺”或“超声波陀螺”.当给振动着的物体施加旋转角速度时,在与其振动方向成直角的方向上产生哥氏力,压电陀螺就是利用这一力学现象,并将其作为角度传感器来使用的.人们还把这一原理用于音叉、音片和吊钟等弹性振动体,进行了大量的开发研究,但没有提供广泛的应用.压电陀螺,没有传统的机械转子速率陀螺的轴承磨损,所以,寿命长、而且起动时间短、耗电少、廉价,可达到中等精度的性能.因此已在无人搬运车、港湾浪高检测、     

一种新型硅微陀螺仪闭环驱动方案的研究

研究了一种新的硅微陀螺仪闭环驱动方案,对推挽驱动方式的性能进行了分析,结果表明驱动力矩的频段与噪声信号频段是分离的,因此噪声信号不会影响到驱动效果。在此基础上,利用锁相技术满足正弦自激振荡的相角和增益条件,建立环路的自激振荡,实现了闭环控制。同时在闭环回路中利用正弦自激振荡的相角条件和锁相环的鉴相特性,消除了驱动信号对敏感信号的同频干扰,并抑制了环路中的噪声干扰,明显提高闭环性能。试验结果显示在1小时内交流信号频率和幅度的标准方差分别为0.132 H z和0.258 mV,实现了驱动稳幅稳频的目的,从而使陀螺仪精度和可靠性得到了显著提高。     

一种单轴MEMS陀螺仪信号处理电路设计

以MEMS陀螺仪传感器为基础,设计了一种闭环驱动开环检测的单轴MEMS陀螺仪信号处理电路。采用时域分析方法,对MEMS陀螺仪闭环驱动环路进行了稳定性分析,并提出了一种对等效电容共模部分不敏感的CV转换结构。结果显示,线性度〈±0.5%、功耗〈150 mW、ADC分辨率〉11 bit。     

MEMS陀螺仪振动特性分析及性能优化北大核心

谐振式MEMS陀螺仪在随机振动中会发生性能退化,主要表现形式为噪声增大、零偏变化及标度因数降低。研究了陀螺仪的振动模态,发现当正交耦合和电容不对称时,检测模态及检测同相模态极易被激发。被激发的两种信号会占用有限的C/V检测信道,引起信道饱和,造成标度因数变小,同时还会引起振中噪声变大和零位变化。从加工工艺和MEMS设计两方面提出提高陀螺仪振动性能的方法。优化后陀螺仪振中噪声降为优化前的1/10,振中零位差降为原来的1/5,标度因数降低的现象完全消失。     

过载振动复合环境下液浮积分陀螺仪误差建模与仿真

研究表明,液浮积分陀螺仪在过载振动复合环境下,因为结构变化而产生了较大的工作误差,这些误差的表现形式相当复杂,在单一环境实验中是无法体现的.本文采用有限元法对液浮积分陀螺仪在过载振动复合环境中的动力学特性进行研究,提出一种反映动力学环境下液浮积分陀螺仪结构振动特性的误差模型.设计了基于Simulink的复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差的仿真框图.并对过载振动复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差进行仿真,得到复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差的规律.     

MEMS陀螺仪ΣΔ闭环系统优化设计

为解决传统ΣΔ闭环控制系统存在的量化增益不可控问题,设计了基于3-level量化技术的改进系统;针对此系统应用于微电子机械系统(MEMS)陀螺仪时引入的非线性反馈误差,提出了一种调整反馈脉冲宽度的矫正技术;并基于课题组研制的新型类蛛网环式谐振陀螺仪验证了改进系统的实用性。首先采用Simulink建立了四阶机电耦合ΣΔ系统等效模型,理论分析与仿真结果表明,3-level量化技术在降低量化噪声的同时解决了量化增益不可控问题,进而有效提高了陀螺仪量程和噪声水平性能。然后基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)设计制作了相应的数字测控电路,实验结果显示,陀螺仪的角度随机游走由0.094°/√h降低为0.062°/√h,量程由100°/s提高到130°/s,系统性能得到了有效提升。     

微振动陀螺仪鲁棒自适应控制研究

针对微振动陀螺仪传统控制的不足，在对自适应控制和鲁棒控制研究的基础上，提出微振动陀螺仪的鲁棒自适应控制模型，将惯性力考虑进微振动陀螺仪动力学方程，同时也将加工误差、温度影响都等造成X轴和Y轴之间的附加动态耦合加以考虑，建立了有量纲的微振动陀螺仪的数学模型，在此基础上，对其进行非量纲化和等效变换，使得存在两个大的时间量级区别的模型容易实现数值仿真，同时能够为各种微振动陀螺仪的系统设计提供统一的数学公式。然后，根据数学模型进行鲁棒自适应控制设计，在控制输入中加入鲁棒项和反馈项，通过Simulink仿真对比，鲁棒自适应控制比一般自适应控制更能保证控制系统的全局稳定性，从而验证了鲁棒自适应控制的可行性和有效性。     

半球谐振陀螺仪线振动影响分析

在实际运用中,半球谐振陀螺仪受各种环境因素包括线振动的影响,而线振动可能会改变半球谐振子的工作状态。分析半球谐振陀螺仪在谐振子质量沿圆周角分布不均匀的情况下,线振动引起的惯性力对半球谐振子的工作状态的影响,并通过考察半球谐振子驻波进动角的变化来判断谐振子工作状态是否发生变化。结果表明,只有在线振动频率等于陀螺固有频率时,线振动才会对半球谐振陀螺仪谐振子的工作状态产生显著影响。     

一种新的硅MEMS陀螺仪四相位闭环集成驱动电路

微机械陀螺的闭环驱动电路中通常采用两相位同频信号维持驱动环路谐振,但系统引入误差较大。提出了一种新的硅微机械陀螺四相位驱动系统,将四相位半频驱动电压加载到具有四组驱动电极的结构上,使系统维持在谐振频率上。采用该驱动电路,耦合到输出端的干扰信号为谐振频率的一半,只需采用适当的高通滤波器即可消除干扰信号对输出的污染,同时提高了系统的信噪比。采用0.5 μm CMOS工艺进行设计,版图尺寸约为2.8 mm×2.8 mm,测试结果表明该四相位驱动电路能很好地满足陀螺系统驱动模态维持谐振的要求。     

基于工程设计方法的双闭环直流调速系统设计和仿真分析

在工程实际中,双闭环直流调速是一种实用的调速方式,它相比单闭环直流调速系统在抗扰等方面有很多的优势.工程设计方法是实践应用中常用的双闭环调速系统的设计方法.文章采用工程设计方法对某双闭环直流调速系统进行了设计,并采用Simulink对系统进行了仿真.提出了转速反馈通路断线故障的一种仿真方法并对这一故障进行了理论分析.     

Cross-Coupled Phase-Locked Loop with Closed Loop Amplitude Control

In this work a new version of the cross-coupled phaselocked loop (CCPLL) interference canceller is presented. This detector consists of two phase-locked loop (PLL) demodulators interconnected in such a manner as to permit one PLL to lock onto and track the instantaneous frequency of the stronger received signal, while the other loop tracks and demodulates the weaker of two received signals. In addition, the receiver includes control loops to estimate the instantaneous amplitude of both received signals. This demodulator, therefore, has the capability of detecting both the desired and interfering signals, even though the interferer may be stronger than the desired signal and may share the same frequency band. The defining nonlinear differential equations for the CCPLL structure are derived and transient acquisition responses are obtained using computer-aided analysis. The CCPLL has numerous technological applications in suppressing a wide variety of cochannel and adjacent channel interferers.     

基于Matlab仿真的直流闭环调速系统

随着现代经济社会发展和生产进程的加快,人们对产品的高质量和高效率提出了严格要求,这就使得大量的生产机械能够适应不同的情况来自动调速。而直流电动机调速性能优良,可实现大范围平滑调速、频繁无级快速启动、制动与反转,具有极好的运动性能和控制特性。且直流调速在理论和实践上较为成熟,又是交流调速的基础。因此,研究直流调速系统对发展交流调速、完善调速系统具有重要作用。     

基于闭环模糊控制的步进系统仿真研究

以中国大洋协会(COMRA)深海采矿测控实验系统中的步进驱动控制系统为例，采用优化的步进电机升降速曲线，建立了等效的仿真模型，重点进行了步进驱动控制系统模糊PID控制器的仿真研究。与经典PID控制器的对比结果表明，模糊PID控制器具有更高的精度和更强的适应性，非常适用于控制系统内部参数非线性且强耦合的场合。     

CCD标定BBO-OPO波长输出闭环控制系统设计

通过使用美国通用扫描公司的扫描头控制BBO晶体的转动，用CCD对BBO-OPO输出波长进行标定，实现了BBO-OPO调谐系统的闭环控制，相对波长调谐误差小于0．04％，并给出了0．347μm泵浦Ⅰ类相位匹配BBO-OPO输出波长随泵浦光入射角变化的理论和实验曲线．     

基于PWM的红外探测器温控系统研究

设计了一种基于脉冲宽度调整(PWM)技术的精确闭环温控系统,实现了其在CO红外气体监测仪中的应用,能够对探测器进行精确温度控制,保证了探测器的恒温工作环境,提高了CO系统测量结果的稳定性,系统精度达到2.534%.     

S7—200 PLC在PID闭环控制系统中的应用

为了实现对现场生产过程的精确控制,PLC闭环控制系统在工业生产中正得到越来越广泛的应用,阐述PLC实现PID控制的3种常用方式,分析闭环控制系统中PID数字控制器的原理,结合西门子S7-200 PLC详细介绍PID指令使用和输入/输出变量转换的方法,为S7-200 PLC在PID闭环控制系统中的应用提供一整套解决方案,最后以工业生产中常见的温度控制为背景,给出一个编程实例,对PID在工业控制中的应用很有参考价值。     

WCDMA闭环功率控制的研究

本文针对第三代移动通信系统ＷＣＤＭＡ方案,提出了功率控制中的信噪比的测量算法及修正曲线;并在Ｍ１２５多径衰落信道下,以用最低信噪比达到相同通信误码率为准则,对闭环功控中的功率调整步长进行了优化仿真。     

可编程序控制器和交流变频器在开环、闭环调速系统中的应用

用上位机、可编程序控制器与变频器构成开环、闭环调速系统，控制三相交流异步电动机转速。     

Closed Loop Power Control Using Third Order Quadratic Approximator

In this paper we introduce a novel bit error rate (BER) feedback transmit power control (TPC) system using a first-time third order quadratic approximation of the power–time curve. This approximation improves the power efficiency of a dual-rate TPC algorithm in terms of reduced total transmit power by smoothing transmit power transients during adaptive iterations. We show that the third order approximator outperforms linear and second order approximators in terms of transmit power savings, sensitivities, error magnitude, and better tracking performance in following reference desired power curves. For the approximator, we determine operational bounds for stability, and demonstrate algorithm behavior using critical valued inputs. In addition we demonstrate value in using a dynamic, rather than static, performance benchmark for quality of service approximation (obtained used scaled maximum acceptable BER), and provide heuristic estimates for the input parameters for the dynamic benchmark.