压电射流陀螺检测元件工艺研究

研究压电射流陀螺检测元件铂丝电阻热敏性能,通过结构设计,电参数选择尽量发挥铂丝热敏电阻性能的优点,减小缺陷影响.设计运算放大电路为信号检测电路,用单片机进行信号处理,以软件校正补偿方法,有效地解决铂丝电阻的非线性误差,提高了压电射流陀螺综合精度.     

采用神经网络补偿压电陀螺的零位温漂

针对中低精度的压电陀螺静态零位输出随温度漂移严重的问题，分析了产生的原因，做了相应的实验，提出了用BP神经网络进行补偿的方法。该方法具有很强的非线性映射能力，减少压电陀螺的零位输出误差，并且将实验结果与传统的方法的结果进行比较，实验证明，在不改变陀螺结构的情况下，该方法能有效地将陀螺的静态零位温漂误差减小一个数量级以上，从而使该类型陀螺能够应用于中高精度系统中。     

基于DSC的压电陀螺漂移特性测试及其滤波器设计

首先进行了压电陀螺漂移特性分析,重点研究了利用数字信号控制器(DSC,digital signal controller)和LabWindows/CVI软件设计出压电陀螺漂移测试实验,测量出压电陀螺实际的漂移误差数据,由此建立了压电陀螺漂移特性ARMA模型,设计出基于LMI的鲁棒滤波器,并与Kalman滤波器进行了仿真比较,提高了陀螺随机漂移的估计精度,保证了陀螺误差补偿的有效性.     

基于厚度剪切振动的压电圆盘微陀螺的制作和分析

基于面内振动模态工作的圆盘陀螺在利用压电方式驱动和检测时,需要在圆盘振动体侧壁上加工压电换能器,很难由MEMS工艺实现.为实现压电圆盘陀螺的小型化,设计制作了一种直接由压电材料作为振动体,基于厚度剪切振动模态工作的新型压电圆盘微陀螺.厚度剪切振动模态使得陀螺可以通过在压电基片上下表面制作金属电极的MEMS工艺进行加工.通过对加工出的陀螺器件进行阻抗分析发现加工出的陀螺具有良好的对称性,基于阻抗分析得到的品质因数通过有限元分析可知,陀螺可实现高灵敏度、低非线性度、大量程、低角速度耦合误差等性能.     

压电陶瓷传感器的灵敏度温漂误差补偿研究

针对微测系统中压电陶瓷传感器的灵敏度温漂会使其在变化的温度环境中工作时性能不稳定,进而影响检测精度问题,提出了一种基于改进Elman神经网络的压电陶瓷传感器灵敏度温漂误差补偿控制方法。分析了压电陶瓷传感器产生灵敏度温漂现象的原因。以压电陶瓷切削力测量传感器为对象,在不同温度下对传感器的灵敏度进行了标定试验研究。研究结果表明,压电陶瓷传感器在同一温度下工作时具有良好的线性度,在温度变化的环境中工作会伴有灵敏度温漂现象。为了有效补偿灵敏度温漂附加误差,提高检测精度,建立了基于改进Elman神经网络的灵敏度温漂补偿模型,并对模型涉及的学习算法、激励函数、输入输出层节点以及承接层和隐含层节点数等相关内容进行了研究。对比试验验证结果表明,所建立的灵敏度温漂补偿模型对压电陶瓷传感器的灵敏度温漂误差补偿控制效果明显,未经灵敏度温漂补偿,直接按照常温下灵敏度标定结果预测的压电陶瓷传感器加载力和实际加载力之间误差较大,最大误差达到29.16 N,利用本文建立的基于改进Elman神经网路灵敏度温漂补偿模型补偿后,补偿模型的预测力和压电陶瓷传感器的实际加载力最大误差仅0.72 N,有效保证了检测精度。     

压电型微固体模态陀螺的模态及谐振分析

压电型微固体模态陀螺利用压电体的特殊振动模态来工作,它是一种不同于微振动陀螺的全固态微陀螺.在压电型微固体模态陀螺中不存在整体运动的部件和弹性支撑结构,因此抗冲击、抗震动能力强.同时,它对真空封装没有特殊的要求,因此稳定性好,长期工作可靠性高.文中详细介绍了压电型微固体模态陀螺的工作机理,建立了该种新型微陀螺的结构模型,并对压电块的振动模态和自激谐振进行了有限元分析,获得了满足要求的工作振动模态.通过谐振分析,进一步验证了提出的结构模型的有效性.本文为压电型微固体模态陀螺的制作提供了理论依据.     

基于GMR传感器校正的智能轮椅控制系统设计

为解决头部姿态智能轮椅控制精度问题,设计了一种基于巨磁阻(GMR)传感器校正与融合的头部姿态控制系统.系统以STM32F103为硬件平台,采用四元素法描述姿态信息,通过三轴陀螺仪输出角度解算姿态.由于陀螺仪漂移误差随时间积累,利用梯度下降法动态计算最优收敛步长,逐次迭代修正陀螺漂移误差.实验结果表明:传感器校准过程正确有效、校正后漂移误差减小,控制系统能精准控制智能轮椅运动.     

压电射流传感器的应用

<正> 1 压电射流速率传感器 目前,陀螺的类型有100多种,但压电射流速率传感器仍受到美、日等发达国家的极大重视(详见“参考文献”170～176页)。原因是这种传感器消除了可动部件和悬挂系统,其承受过载的能力比一     

光纤陀螺信号误差分析与滤波算法的研究

针对光纤陀螺信号漂移误差和噪声的影响,采用Allan方差法对光纤陀螺的各项随机误差成分进行了分离和计算.然后结合陀螺稳定平台系统研究了滑动滤波、小波变换阈值滤波两种直接对陀螺输出信号进行数字滤波处理的方案.最后对某陀螺惯性稳定跟踪转台中使用的光纤陀螺信号的测试和统计分析结果表明,采用Allan方差法能够有效地分离和辨识陀螺零漂信号中的各项噪声源随机误差系数和误差大小,采用的小波变换阈值滤波的去噪效果明显.     

多功能射流陀螺的理论与实验研究

本文提出一种新型固态陀螺——射流陀螺,它兼有角速率陀螺和角度陀螺功能.文中详细分析了射流速率陀螺的工作原理、射流动力学、结构及实验.根据相似理论原理,利用空气的热升冷降特性,类比于射流速率陀螺的工作原理,提出一种新型的,可全方位测量的角度陀螺.