光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
8期
2087-2094
,共8页
杨亮%苏岩%裘安萍%夏国明
楊亮%囌巖%裘安萍%夏國明
양량%소암%구안평%하국명
微机械陀螺%sigma delta调制器%脉冲密度%检测闭环电路
微機械陀螺%sigma delta調製器%脈遲密度%檢測閉環電路
미궤계타라%sigma delta조제기%맥충밀도%검측폐배전로
micro-machined gyroscope%sigma delta modulator%pulse density%sense closed-loop circuit
通过研究脉冲密度反馈力对微机械陀螺性能的影响,设计了基于机电结合∑△调制器原理的微机械陀螺检测闭环电路.首先,根据微机械陀螺敏感模态的等效形式,分析得出脉冲密度反馈力对敏感模态的影响机理可以分为负刚度效应和增益效应两部分,且负刚度效应与输入角速度无关.然后,根据闭环检测理论建立了角速度和反馈脉冲密度之间的关系、量程与反馈脉冲高电平之间的关系.最后,利用量程设计指标和实际微机械陀螺参数,理论计算了所需的反馈脉冲高电平,并在Simulink中进行了仿真.仿真结果表明,所选参数满足了设计指标,且在正交误差等效输入角速度为0、30和50(°)/s 3种情况下,仿真得到平均脉冲密度和角速度之间的非线性分别为3.6×10-6、3.07%和5.12%.对正交误差等效输入角速度分别为30.4(°)/s和47.3(°)/s的I号陀螺和II号陀螺进行实验,结果表明,脉冲密度反馈力对负刚度的影响不随脉冲密度的变化而变化;得到的平均脉冲密度和角速度之间的非线性分别为2.9%和4.8%,实验与仿真结果符合得到较好.
通過研究脈遲密度反饋力對微機械陀螺性能的影響,設計瞭基于機電結閤∑△調製器原理的微機械陀螺檢測閉環電路.首先,根據微機械陀螺敏感模態的等效形式,分析得齣脈遲密度反饋力對敏感模態的影響機理可以分為負剛度效應和增益效應兩部分,且負剛度效應與輸入角速度無關.然後,根據閉環檢測理論建立瞭角速度和反饋脈遲密度之間的關繫、量程與反饋脈遲高電平之間的關繫.最後,利用量程設計指標和實際微機械陀螺參數,理論計算瞭所需的反饋脈遲高電平,併在Simulink中進行瞭倣真.倣真結果錶明,所選參數滿足瞭設計指標,且在正交誤差等效輸入角速度為0、30和50(°)/s 3種情況下,倣真得到平均脈遲密度和角速度之間的非線性分彆為3.6×10-6、3.07%和5.12%.對正交誤差等效輸入角速度分彆為30.4(°)/s和47.3(°)/s的I號陀螺和II號陀螺進行實驗,結果錶明,脈遲密度反饋力對負剛度的影響不隨脈遲密度的變化而變化;得到的平均脈遲密度和角速度之間的非線性分彆為2.9%和4.8%,實驗與倣真結果符閤得到較好.
통과연구맥충밀도반궤력대미궤계타라성능적영향,설계료기우궤전결합∑△조제기원리적미궤계타라검측폐배전로.수선,근거미궤계타라민감모태적등효형식,분석득출맥충밀도반궤력대민감모태적영향궤리가이분위부강도효응화증익효응량부분,차부강도효응여수입각속도무관.연후,근거폐배검측이론건립료각속도화반궤맥충밀도지간적관계、량정여반궤맥충고전평지간적관계.최후,이용량정설계지표화실제미궤계타라삼수,이론계산료소수적반궤맥충고전평,병재Simulink중진행료방진.방진결과표명,소선삼수만족료설계지표,차재정교오차등효수입각속도위0、30화50(°)/s 3충정황하,방진득도평균맥충밀도화각속도지간적비선성분별위3.6×10-6、3.07%화5.12%.대정교오차등효수입각속도분별위30.4(°)/s화47.3(°)/s적I호타라화II호타라진행실험,결과표명,맥충밀도반궤력대부강도적영향불수맥충밀도적변화이변화;득도적평균맥충밀도화각속도지간적비선성분별위2.9%화4.8%,실험여방진결과부합득도교호.