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微半球陀螺测控电路国内外现状与关键技术
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作者 谷留涛 张卫平 +2 位作者 刘朝阳 田梦雅 成宇翔 《导航与控制》 2019年第2期26-32,共7页
微半球陀螺相比于传统的机械陀螺具有更小的尺寸,因此其对温度、湿度、磁场等外界环境的变化更为敏感。为了保证陀螺具有较好的工作表现,需要使外部驱动信号的频率严格锁定于工作模态的中心频率上,且陀螺输出信号幅值恒定。与此同时,由... 微半球陀螺相比于传统的机械陀螺具有更小的尺寸,因此其对温度、湿度、磁场等外界环境的变化更为敏感。为了保证陀螺具有较好的工作表现,需要使外部驱动信号的频率严格锁定于工作模态的中心频率上,且陀螺输出信号幅值恒定。与此同时,由于微半球陀螺信号为微弱信号,故而需要采用微弱信号采集技术及反馈技术对其进行处理,并且通过解调控制算法得到输出信号。阐述了微半球陀螺基本测控电路的国内外发展现状,并从Sigma-delta、模态匹配、正交补偿、温度补偿等角度分析了微半球陀螺测控电路的关键技术。 展开更多
关键词 微半球陀螺 微弱信号 测控电路 SIGMA-DELTA 模态匹配
基于阳极键合的硅微圆盘多环谐振陀螺的设计与制作
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作者 朱甲强 张卫平 +7 位作者 唐健 邢亚亮 孙殿竣 吴校生 崔峰 刘武 成宇翔 赵万良 《半导体光电》 北大核心 2017年第2期199-203,共5页
提出了一种新型的基于阳极键合的硅微圆盘多环谐振陀螺的结构设计及其制作方法。该种陀螺采用MEMS工艺制作而成,基底材料为肖特BF33玻璃,电极和谐振器均由单晶硅片加工而成,肖特BF33玻璃与单晶硅片通过阳极键合工艺键合在一起。介绍了... 提出了一种新型的基于阳极键合的硅微圆盘多环谐振陀螺的结构设计及其制作方法。该种陀螺采用MEMS工艺制作而成,基底材料为肖特BF33玻璃,电极和谐振器均由单晶硅片加工而成,肖特BF33玻璃与单晶硅片通过阳极键合工艺键合在一起。介绍了该种陀螺的基本结构、工作原理,并进行了仿真分析,得出该种陀螺具有较小的频率分裂,表现出陀螺效应。最后,通过MEMS工艺进行了实际加工,得到了该种陀螺的实验样品。 展开更多
关键词 阳极键合 圆盘多环谐振陀螺 MEMS工艺
MEMS半球谐振陀螺的角速度积分及其FPGA设计 被引量:2
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作者 赵万良 成宇翔 +4 位作者 孙殿竣 唐健 刘朝阳 欧彬 张卫平 《半导体光电》 CAS 北大核心 2017年第1期40-44,共5页
微电子机械系统(MEMS)半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,能工作在角速度积分模式下,具有体积小、质量轻、功耗低、成本低、对称性高、Q值高,以及精度高等优点。文章给出了一种微型半球谐振陀螺的结构,研究了其工作原理以及检... 微电子机械系统(MEMS)半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,能工作在角速度积分模式下,具有体积小、质量轻、功耗低、成本低、对称性高、Q值高,以及精度高等优点。文章给出了一种微型半球谐振陀螺的结构,研究了其工作原理以及检测方法,设计了一种数字式MEMS半球谐振陀螺仪的角速度积分工作模式方案及其FPGA实现方法,以完成目前MEMS半球谐振陀螺的角速度积分模式的控制与检测工作。 展开更多
关键词 微电子机械系统 半球谐振 角速度积分 控制 FPGA
金属振动陀螺调平方案设计与比较 被引量:1
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作者 成宇翔 赵万良 +1 位作者 郑大伟 王伟 《导航与控制》 2017年第4期38-42,共5页
金属振动陀螺是一种低成本、轻小型的新型固体波动陀螺,在战术级应用领域具有广大的应用前景。金属振动陀螺谐振子的频率分裂直接反映陀螺的性能指标,频率分裂可以通过机械调平的方式进行修正。对金属振动陀螺的调平方法进行了梳理和比... 金属振动陀螺是一种低成本、轻小型的新型固体波动陀螺,在战术级应用领域具有广大的应用前景。金属振动陀螺谐振子的频率分裂直接反映陀螺的性能指标,频率分裂可以通过机械调平的方式进行修正。对金属振动陀螺的调平方法进行了梳理和比较,提出了质量修正、刚度修正2种调平思路和增加、去除材料等5种修正方法。通过对各种调平修正方法的比较,选择激光去重法对谐振子顶面进行质量调平修正,并进行实验验证。实验结果表明,该方法修正后,在保持品质因数基本不变的情况下,谐振子的频率分裂由5.3Hz降低到0.9Hz,陀螺的零偏稳定性由55(°)/h降低到6(°)/h,性能指标提高了1个数量级。 展开更多
关键词 金属振动陀螺 谐振子 频率分裂 调平
基于FPGA的PID控制在液浮陀螺回路中的应用 预览
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作者 卢雍卿 李剑文 +1 位作者 吴勇 李建勋 《软件导刊》 2018年第2期140-142,146共4页
PID控制器的可靠性及实时性,是实现运动控制系统精确定位或跟踪的重要环节。利用PID控制液浮陀螺再平衡回路,在分析PID控制算法的基础上,采用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)对增量型PID控制器进行设计及仿真实验,使陀螺输出能及时响应角... PID控制器的可靠性及实时性,是实现运动控制系统精确定位或跟踪的重要环节。利用PID控制液浮陀螺再平衡回路,在分析PID控制算法的基础上,采用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)对增量型PID控制器进行设计及仿真实验,使陀螺输出能及时响应角增量的变化。程序采用VHDL语言编写,使用软件Libero v9.0完成PID控制器的设计、编译和仿真,仿真结果表明该方法有效可行。 展开更多
关键词 PID控制 可编程逻辑器件 液浮陀螺回路
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基于FPGA的数字滤波器设计与仿真 预览 被引量:2
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作者 卢雍卿 李剑文 +1 位作者 许雯雯 李建勋 《软件导刊》 2017年第2期85-88,共4页
信息技术的快速发展带动了信号处理技术水平的大幅提升。利用可编程逻辑器件和EDA技术实现数字滤波器是现代嵌入式系统普遍使用的技术。探讨一种基于FPGA的FIR数字滤波器设计,首先掌握有限冲击响应FIR数字滤波器的基本原理,同时结合FIR... 信息技术的快速发展带动了信号处理技术水平的大幅提升。利用可编程逻辑器件和EDA技术实现数字滤波器是现代嵌入式系统普遍使用的技术。探讨一种基于FPGA的FIR数字滤波器设计,首先掌握有限冲击响应FIR数字滤波器的基本原理,同时结合FIR数字滤波器的特点和目标滤波特性进行设计和计算。利用Matlab软件以及窗函数法设计滤波器并设置滤波参数,从而对各部分信号处理模块进行详细设计,使用Actel公司的综合性开发软件Libero v9.0完成FIR数字滤波器的设计、编译和仿真。 展开更多
关键词 数字滤波器 可编程逻辑器件 模块化设计
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