东南大学学报（自然科学版）
東南大學學報（自然科學版）
동남대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY
2011年
3期
526-532
,共7页
微机械陀螺仪%静电力反馈检测%有限时间稳定%输出反馈控制%接口电路
微機械陀螺儀%靜電力反饋檢測%有限時間穩定%輸齣反饋控製%接口電路
미궤계타라의%정전력반궤검측%유한시간은정%수출반궤공제%접구전로
在分析微机械陀螺仪静电力反馈检测结构的基础上,提出了一种对现有Sigma-Delta静电力反馈检测方式的改进设计.对微机械陀螺仪闭环检测系统进行了离散化处理.基于Lyapunov稳定性原理,构造了一类能够使系统有限时间稳定的输出反馈控制器,并对其鲁棒性能进行了分析.该电路系统在Cadence平台下使用AMS 0.35 μm CMOS工艺实现,完成了包括前端敏感电路、调制解调器和反馈控制器在内的关键部分的设计,并通过了仿真验证.系统的关键性能与比例-积分-微分(PID)控制器改进的静电力反馈电路进行了比较.分析结果表明,改进的闭环检测系统在陀螺信号带宽上信噪比达到106 dB,在扰动发生后可以在130 ms之内恢复到平衡状态,所需时间短于采用PID控制器的检测回路.因此,加入了输出反馈控制器的闭环系统比普通系统具有更加良好的检测性能.
在分析微機械陀螺儀靜電力反饋檢測結構的基礎上,提齣瞭一種對現有Sigma-Delta靜電力反饋檢測方式的改進設計.對微機械陀螺儀閉環檢測繫統進行瞭離散化處理.基于Lyapunov穩定性原理,構造瞭一類能夠使繫統有限時間穩定的輸齣反饋控製器,併對其魯棒性能進行瞭分析.該電路繫統在Cadence平檯下使用AMS 0.35 μm CMOS工藝實現,完成瞭包括前耑敏感電路、調製解調器和反饋控製器在內的關鍵部分的設計,併通過瞭倣真驗證.繫統的關鍵性能與比例-積分-微分(PID)控製器改進的靜電力反饋電路進行瞭比較.分析結果錶明,改進的閉環檢測繫統在陀螺信號帶寬上信譟比達到106 dB,在擾動髮生後可以在130 ms之內恢複到平衡狀態,所需時間短于採用PID控製器的檢測迴路.因此,加入瞭輸齣反饋控製器的閉環繫統比普通繫統具有更加良好的檢測性能.
재분석미궤계타라의정전력반궤검측결구적기출상,제출료일충대현유Sigma-Delta정전력반궤검측방식적개진설계.대미궤계타라의폐배검측계통진행료리산화처리.기우Lyapunov은정성원리,구조료일류능구사계통유한시간은정적수출반궤공제기,병대기로봉성능진행료분석.해전로계통재Cadence평태하사용AMS 0.35 μm CMOS공예실현,완성료포괄전단민감전로、조제해조기화반궤공제기재내적관건부분적설계,병통과료방진험증.계통적관건성능여비례-적분-미분(PID)공제기개진적정전력반궤전로진행료비교.분석결과표명,개진적폐배검측계통재타라신호대관상신조비체도106 dB,재우동발생후가이재130 ms지내회복도평형상태,소수시간단우채용PID공제기적검측회로.인차,가입료수출반궤공제기적폐배계통비보통계통구유경가량호적검측성능.
