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電容式微機械加速度計系統動態特性研究

2079487 2008-11-17 | rar | 333 | 次下載 | 2積分

資料介紹

建立了電容式微機械加速度計閉環系統的二階近似模型，分析了伺服電路增益和帶寬對閉環系統動態特性的影響，提出了調節伺服電路參數來補償系統動態性能的方法，給出了不同輸入條件下系統初始啟動穩定時間和輸出誤差的計算方法。
關鍵詞微機械加速度計；閉環模型；動態特性；補償方法；系統響應

微加速度計是基于微電子機械系統(MEMS)技術的微型慣性器件，具有傳統加速度計無可比擬的優點，如微小型化和多功能化，是慣性導航加速度計的發展方向。目前硅微加速度計已經取得了較大發展，最具吸引力和最為成熟的是電容式靜電反饋力平衡加速度計，其系統結構如圖1所示，它由慣性敏感單元(亦稱加速度計、慣性傳感器)和伺服電子線路兩部分組成。傳感器受外給加速度并產生質量位移和伺服電路檢測位移，并給出輸出及反饋電壓。在加速度計的設計過程中，為滿足性能指標必須反復調整傳感器機械結構的基本參數，這樣勢必會影響整個系統的動態指標，本文通過一種簡便方法來補償損失的動態性能，分析了不同輸入條件下系統的動態響應，提出了計算系統初始啟動穩定時間和輸出誤差的方法。

1 加速度計閉環系統的二階近似 2 動態補償方法 3 不同輸入條件下系統動態響應分析
實際的輸入加速度是一條非線性曲線，而閉環系統的初始啟動穩定時間(系統輸出達到規定最大誤差的時間)和輸出誤差隨輸入函數有所不同。此外，實際加速度計系統的阻尼均小于1，因此本文系統動態響應分析均在欠阻尼下進行。