空空导弹光纤陀螺带宽特性研究

带宽是空空导弹IMU的重要指标之一。本文针对空空导弹光纤陀螺动态特征中的带宽特性进行了研究。分析了闭环数字光纤陀螺的带宽特性,以及导航回路、制导回路和稳定回路对带宽的需求,指出导航回路和制导回路要求带宽较高,而稳定回路要求带宽不宜过高。提出了一种工程化的光纤陀螺带宽测试方法,并完成某型空空导弹光纤陀螺带宽测试。     

应用于低频水声信号探测的小型潜标系统设计

针对水声信号探测和MEMS矢量水听器工程应用的需求，设计了一种应用于低频水声信号探测的小型潜标系统，该系统具有体积小、成本低、布放回收简便等优点，系统以FPGA为控制核心，控制三维姿态传感器采集MEMS矢量水听器姿态信息，同时将采集到的水听器信号一起传输至上位机分析和显示，实现水声信号的探测。实验结果表明:该系统数据传输速 率为2Ｍｂｙｔｅ/ｓ，探测信号频段范围为20Ｈｚ~1ｋＨｚ，该系统在水下工作稳定，可正确记录水声信号。     

齿轮箱监测无线传感器节点设计

针对传统齿轮箱振动有线监测系统的不足,设计了一款基于ZigBee协议的无线传感器节点。节点以低功耗的STM32单片机为核心,内置Contex-M3核。选取MEMS加速度传感器采集振动信号,使用LTC4070芯片管理电源电路,选用大容量SD卡作为数据缓存区。为了提高程序运作效率,引入RT-Thread操作系统。采用ZigBee和GPRS混合型无线通讯方式。重点介绍了基于齿轮箱振动的无线监测节点的原理与特点,以及节点主要模块的软硬件系统设计。并设计相应试验进行测试,测试结果表明:该无线节点适用于齿轮箱的振动监测。     

磁悬浮控制力矩陀螺高速转子的高精度位置控制

在受到陀螺效应、动框架效应等影响后产生的磁力非线性问题是磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)高速转子位置精度下降的主要因素。为解决以上问题,提高转子位置精度,本文分析了转子所受磁力的特性,建立了转子系统非线性动力学模型,提出了神经网络滑模控制方法。设计滑模控制律,采用径向基函数神经网络逼近控制律中的非线性模型,自适应算法根据误差在线调整神经网络的权值,同时可以保证整个系统的稳定性。仿真和实验结果表明,所提出方法的转子位置精度达到99%,稳态误差为0.000 2 mm。神经网络滑模控制可以实现MSCMG转子系统的高精度位置控制。     

MEMS安全系统后坐保险机构设计

针对现有MEMS安全系统中后坐保险机构结构过于繁杂而带来加工不便、试件工艺过程应力复杂的问题,提出可用于MEMS安全系统的微惯性销后坐保险机构。通过理论分析与有限元分析相结合的研究方法验证微惯性销后坐保险机构的可行性。仿真结果表明,微惯性销后坐保险机构可以实现勤务跌落和正常发射环境的区分。并通过将微惯性销斜置,可以减小惯性销响应位移,使MEMS安全保险系统轴向更紧凑,符合MEMS安全系统对隔爆执行件轴向小尺寸的要求。相对于滑块式、悬臂梁式后坐保险机构,微惯性销后坐保险机构明显降低了结构复杂度以及改善了机构的加工性能。     

多层圆片级堆叠THz硅微波导结构的制作

基于微电子机械系统(MEMS)工艺,提出一种多层圆片堆叠的THz硅微波导结构及其制作方法。为了验证该结构在制作THz无源器件中的优势,基于6层圆片堆叠的硅微波导结构,设计了一种中心频率365 GHz、带宽80 GHz的功率分配/合成结构,并对其进行了仿真。研究了制作该结构的工艺流程,攻克了工艺过程中的关键技术,包括硅深槽刻蚀技术和多层热压键合技术,并给出了工艺结果。最终实现了多层圆片堆叠功率分配/合成结构的工艺制作和测试。测试结果表明,尽管样品的插入损耗较仿真值增加3 dB左右,考虑到加工误差和夹具损耗等情况,样品主要技术指标与设计值较为一致。     

一种带姿态检测的水域水质检测自组织节点设计

无线自组网系统有着较强的鲁棒性,但对于一个节点来说,节点容易消亡。针对水域特定检测环境,利用ZigBee、GPRS以及姿态检测技术,设计了一种带姿态检测的水域水质检测的自组织节点,利用MEMS陀螺仪增强节点对自身的环境的感知能力,并通过差速电机驱动模块微调能力增强节点的稳定性,实现了带姿态检测的水域水质检测节点。