Ло Ван Хао Система возбуждения и обработки измерительной информации микроэлектромеханического инерциального модуля с функциями гироскопа и акселерометра

Краткое описание

Ло Ван Хао Система возбуждения и обработки измерительной информации микроэлектромеханического инерциального модуля с функциями гироскопа и акселерометра
ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
кандидат наук Ло Ван Хао
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР СИСТЕМ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ

1.1 Области применения микроэлектромеханических инерциальных датчиков

1.2 МЭМС гироскоп и акселерометр

1.3 Емкостные преобразователи

1.4 Методы измерения малых емкостей

1.4.1 Метод амперметра и вольметра

1.4.2 Резонансный метод

1.4.3 Метод емкостного делителя

1.4.4 Мостовой метод

1.4.5 Метод проходного конденсатора

1.5 Способы возбуждения первичных колебаний

1.5.1 Автогенераторная схема возбуждения

1.5.2 Схемы возбуждения с автоподстройкой частоты

1.5.3 Возбуждение первичных колебаний на половинной собственной частоте

1.6 Системы обработки измерительной информации МИМ

Выводы к главе

ГЛАВА 2 СОСТАВ И АЛГОРИТМЫ РАБОТЫ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ИНЕРЦИАЛЬНОГО МОДУЛЯ

2.1 Конструкция чувсвительного элемента

2.2 Математическая модель чувствительного элемента МИМ

2.3 Алгоритмы получения выходной информации МИМ

2.4 Электродные структуры ЧЭ МИМ

2.4.1 Гребенчатые приводные структуры

2.4.2 Сенсорные структуры

2.5 Обобщенная функциональная схема системы возбуждения и обработки измерительной информации МИМ

Выводы к главе

ГЛАВА 3 АНАЛИЗ РАБОТЫ ИНЕРЦИАЛЬНОГО МОДУЛЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТЕМПЕРАТУРЫ

3.1 Влияние температуры на собственные частоты

3.2 Влияние температуры на добротность ЧЭ

3.3 Зависимость ёмкостей от температуры

Выводы к главе

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПЕРВИЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ

4.1 Частотные характеристики канала первичных колебаний

4.2 Частотные характеристики экспериментального прототипа

4.3.1 Фазовая автоподстройка частоты (ФАПЧ)

4.3.2 Пропорционально-интегральный контроллер

4.4 Экспериментальные исследования системы возбуждения первичных

колебаний

Выводы к главе

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ МИМ

5.1 Настройка собственной частоты вторичных колебаний

5.2 Система выделения полезного сигнала

5.2.1 Алгоритмы определения ускорения и скорости в компенсационном режиме

5.2.2 Метод расчета коэффициентов ПИ контроллера для режима гироскопа

5.2.3 Метод расчета коэффициентов ПИ контроллера для режима акселерометра

5.3 Результаты моделирования системы обработки измерительной информации

5.3.1 Режим акселерометра

5.3.2 Режим гироскопа

5.4 Экспериментальные исследования МИМ в режимах акселерометра и

гироскопа по оси X

5.4.1 Экспериментальные исследования МИМ в режиме микроакселерометра

5.4.2 Экспериментальные исследования МИМ в режиме микрогироскопа

Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А КОД ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ДА С ПОМОЩЬЮ МАТЛАБА

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ В АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ