导读:本文包含了静电悬浮微陀螺论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:静电悬浮,微陀螺,起支控制,模糊-PID控制
静电悬浮微陀螺论文文献综述
肖奇军,李胜勇,陈文元,刘超英,崔峰[1]（2013）在《模糊-PID控制器在静电悬浮转子微陀螺起支控制中的应用》一文中研究指出针对起支控制的非线性特性,提出了模糊-PID控制器。当转子远离平衡位置时,采用模糊控制提高快速响应特性,在平衡位置附近采用PID控制器以消除系统的稳态误差。实验结果表明,采用模糊-PID控制,超调量从27%减小到20%,调节时间为25ms,显示了良好的动态性能和全局稳定性。(本文来源于《机械与电子》期刊2013年08期）
肖奇军,李胜勇,刘超英,黄伟[2]（2013）在《静电悬浮转子微陀螺五自由度位置检测研究》一文中研究指出给出了一种基于微机电系统(MEMS)技术的静电悬浮转子微陀螺,为了实现对静电悬浮转子微陀螺转子的五自由度(5-DOF)悬浮控制,需要对转子进行五自由度位置检测,首先介绍了微位移检测原理,提出了一种基于频分复用技术和开关解调技术的微位移检测方法,设计了基于直接数字频率合成(DDS)技术的多频率信号发生器、前置放大器及锁相放大器组成的位置测试系统,位移检测电路的各项性能指标能满足静电悬浮转子微陀螺的五自由度控制需要。(本文来源于《压电与声光》期刊2013年04期）
肖奇军,李胜勇,陈文元,刘超英,崔峰[3]（2013）在《静电悬浮转子微陀螺悬浮控制系统级仿真》一文中研究指出给出了一种基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,可同时测量两轴角速度和叁轴线加速度;采用力平衡原理和力矩平衡原理测量壳体输入的线加速度和角速度,即对转子实行闭环控制使转子保持在零位,输出控制电压反映壳体输入线加速度和角速度的大小。针对转子结构,提出了一种基于模拟PID技术的非集中控制策略来实现悬浮控制,建立了一种基于Coventorware的机电混合仿真模型,对结构、电路和控制进行通盘考虑。通过起支仿真和加速度输入仿真可以看出,系统级仿真结果表明了其具有仿真速度快、仿真结果准确等优点,在与实验结果的比较中证实仿真结果的准确性和有效性。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2013年03期）
肖奇军,陈建平,李胜勇,陈文元,刘超英[4]（2013）在《静电悬浮转子微陀螺模糊自整定PI控制器研究》一文中研究指出给出了一种基于MEMS技术的静电悬浮转子微陀螺,可同时测量两轴角速度和叁轴线加速度。针对转子结构,提出了一种基于模拟PI技术的非集中控制策略来实现悬浮控制。由于起支控制是一个典型的非线性控制,使用传统PI控制很难满足系统对快速性、稳定性和鲁棒性的要求,提出了一种模糊逻辑在线调整PI参数的方法,提高起支控制的鲁棒性和动态响应特性。通过实验结果可以看出,应用模糊自整定PI控制,超调量从应用PI控制器的27%下降到17%,上升时间为3.6 ms,调节时间为25.6 ms,显示了良好的动态性能和全局稳定性。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2013年05期）
秦奎[5]（2011）在《基于LabVIEW的静电悬浮微陀螺在环仿真系统研究》一文中研究指出静电悬浮转子微陀螺是一种由扁平转子和定子电极(包括悬浮、旋转和检测等电极)构成的MEMS器件。它采用高精度静电陀螺球形转子的支承方式和经典陀螺仪盘形转子的工作方式,具有比振动式微陀螺精度高的潜在优点,具有广阔的应用前景。基于LabVIEW和虚拟仪器技术的硬件在环仿真技术目前在各个工业领域得到了广泛应用。本课题主要是研究基于LabVIEW的在环仿真技术在静电悬浮微陀螺测控系统上的应用。本文的主要内容和结论包括:介绍了静电悬浮微陀螺的研究概况、应用前景、检测控制方法,并对静电悬浮微陀螺的结构,加工材料,工作原理和加工工艺流程进行了说明。通过一个相敏解调的例子说明了LabVIEW在悬浮微陀螺仿真控制中的应用,实验结果与理论相符合,证明了LabVIEW仿真技术在微陀螺仿真中应用的可行性。讲述了静电悬浮微陀螺的系统模型和控制方法,利用LabVIEW采用集中控制策略对陀螺轴向的叁个自由度进行了仿真控制,验证了集中控制策略的可行性。利用实验室的硬件条件和编写的LabVIEW测控程序搭建了虚拟仪器在环仿真平台,并进行了初步的数据采集和输出控制实验。基于虚拟仪器的在环仿真技术在今后的原型传感器或者控制器验证方面将发挥更大的作用。(本文来源于《上海交通大学》期刊2011-01-01）
覃贞妮[6]（2011）在《静电悬浮微陀螺的系统级仿真及信号发生电路》一文中研究指出悬浮转子式微陀螺具有高精度的潜在优点,成为具有良好发展前景的一种MEMS惯性传感器,已得到美、日、英等国的研究重视。静电悬浮转子微陀螺利用高速旋转转子的陀螺效应,来实现对载体运动角速度的测量,并可同时实现线加速度的测量。实现静电悬浮微陀螺的关键技术主要包括仿真设计技术、微机械制造技术、转子的微位移检测技术及其稳定悬浮、恒速旋转控制技术等。本论文主要对静电悬浮微陀螺的系统级建模仿真和多路信号发生器进行了研究。本文的主要研究内容和成果如下:本文首先介绍了微陀螺仪的分类和特点,重点介绍了磁悬浮转子和静电悬浮转子微陀螺的研究进展,并分析了静电悬浮陀螺的设计仿真技术、微位移电容检测方法及载波信号发生技术。其次本文介绍了静电悬浮陀螺的结构,对静电悬浮转子微陀螺的工作原理进行了阐述。结合电容检测原理,阐明了电容检测在微陀螺中的应用,设计了等效控制模型,并对关键技术进行了分析。再次,在MEMS仿真软件CoventorWare中,对静电悬浮陀螺按照微加工工艺进行了工艺级3D建模,然后采用有限元方法进行了物理级建模仿真,分析了微陀螺的空气阻尼特性和电极电容分布特性。并且利用CoventorWare软件中ARCHITECT的机电模块,建立了微陀螺的器件级模型,并加上控制电路,构建了微陀螺的系统级模型,进行了微陀螺的稳定悬浮控制和旋转陀螺效应的仿真验证。信号发生器是静电悬浮微陀螺系统的重要组成部分,通常采用差动电容调制解调检测方法来得到转子的微位移,而转子微位移信号的幅值解调需要稳定的多路同步信号。介绍了多路同步DDS信号发生器的原理、硬件及软件实现。以ARM7 LPC2148为控制器,采用并行和串行两种方式精确控制多路AD9850,得到了产生多路频率相位可调的信号发生器,其具有频率稳定性好,频率准确度高及频率分辨率高,相位差精准的特点。(本文来源于《上海交通大学》期刊2011-01-01）
应法明,肖奇军,崔峰,陈文元,张卫平[7]（2010）在《基于DSP的静电悬浮微陀螺模拟伺服系统的研究》一文中研究指出采用TI公司的浮点式TMS320VC33 DSP开发系统,用于静电悬浮转子微陀螺的悬浮控制试验。介绍了微陀螺控制系统的硬件结构和软件设计,搭建了Simulink控制系统模型,并利用劳斯判据在理论上推导了PID参数的选取范围。研究了不同频率的正弦激励信号对系统输出的影响;计算了其主要电气参数,并设计了微陀螺的开环、闭环和刚度性能指标。最后,给出了静电悬浮转子微陀螺系统初步的悬浮控制结果。(本文来源于《测控技术》期刊2010年10期）
覃贞妮,刘武,陈文元,崔峰,张卫平[8]（2010）在《静电悬浮微陀螺多路同步DDS信号发生器设计》一文中研究指出信号发生器是静电悬浮微陀螺系统的重要组成部分,通常采用差动电容调制解调检测方法来得到转子的微位移,而转子微位移信号的幅值解调需要稳定的多路同步信号。采用ARM7 LPC2148为控制器和多片DDS芯片AD9850在硬件和软件上实现多路同步DDS信号发生器,并分别采用并行和串行2种方式加载芯片控制字,均可生成多路频率相位可调的信号发生器,具有频率稳定性好,频率准确度高及频率分辨率高,相位差精准的特点。(本文来源于《现代电子技术》期刊2010年18期）
应法明[9]（2010）在《基于DSP的五自由度静电悬浮微陀螺悬浮控制算法的研究》一文中研究指出静电悬浮转子微陀螺是一种由扁平转子和定子电极(包括悬浮、旋转和检测等电极)构成的MEMS器件。它采用高精度静电陀螺球形转子的支承方式和经典陀螺仪盘形转子的工作方式,具有比振动式微陀螺精度高的潜在优点,并可同时测量二轴角速度和叁轴线加速度。该类新颖的MEMS陀螺已经成为高精度、多轴集成微惯性传感器发展的重要方向,具有广阔的应用前景。实现静电悬浮微陀螺的关键技术主要包括仿真设计技术、微机械制造技术、转子的微位移检测技术及其稳定悬浮、恒速旋转控制技术和真空封装技术等。本论文主要是采用Matlab仿真和实验相结合的方法,研究不同的控制算法(PID控制算法和超前-滞后校正控制算法)对静电悬浮微陀螺五自由度悬浮控制系统的影响,其主要研究内容和结论如下:为了准确推导出静电悬浮转子微陀螺的空气阻尼系数的大小,给五自由度悬浮控制系统建模和理论研究提供一定的指导。在本论文的第二章中,主要利用传统的线性雷诺方程和Couette流方程,理论上推导了悬浮转子轴向振动、径向振动的压膜阻尼系数和绕Z轴旋转的滑膜阻尼系数。其次,构建了基于PID控制算法和超前-滞后校正控制算法的五自由度悬浮系统模型,并对其稳定性、开环、闭环和支承刚度等性能进行了Matlab仿真分析和设计。最后,提出了变结构控制算法-BangBang控制结合PID控制算法,用于消除转子起支过程中静电力的非线性性。为了克服AT89C51单片机I/O口数目有限的缺点,在本论文的第叁章中,设计了一种基于I/O扩展技术的新型DDS信号发生电路。它主要是利用2片“3-8译码器-74LS138芯片”,实现对单片机I/O口的扩展。其次,设计了相应的无限增益多端反馈电路-MFB带通滤波电路和前置放大电路,用于放大载波信号,以满足实验的要求。在DDS信号发生电路和DSP信号处理过程中,都需要编写相应的软件程序,用于载波信号的产生和电路信号的处理。在本论文的第叁章和第六章中,主要利用Keil C软件,编写了基于汇编语言的信号发生电路的软件程序,并给出了各路载波信号控制字的计算方法。其次,制作了静电悬浮微陀螺测控系统的上位机界面,用于实时显示转子悬浮过程中5自由度的位移信号。最后,完成了4路PID悬浮控制参数和超前-滞后校正控制参数的上下位机传递。悬浮控制的实验结果表明:在数字式PID控制算法下,能够准确地实现转子的单路控制;而当多路信号同时控制时,由于各控制轴之间存在一定的耦合性,使得实际测得的各路位移信号与期望的平衡位置产生了一定的偏差。(本文来源于《上海交通大学》期刊2010-05-01）
应法明,肖奇军,崔峰,陈文元,张卫平[10]（2010）在《静电悬浮微陀螺的压膜阻尼特性》一文中研究指出空气阻尼对静电微陀螺系统的动态特性起着重要的影响。根据流体力学,构建了描述微陀螺内部气体压膜阻尼特性的线性Reynolds方程。将微陀螺内部气膜分成了13个分区,推导了转子在轴向振动、径向振动、径向摆动时的压膜阻尼系数。根据微陀螺的结构参数进行仿真,结果表明:轴向压膜阻尼系数对微陀螺支承系统的动态特性影响最大,而压膜阻尼系数与气体的温度,压强呈线性关系,与振动幅值呈抛物线型关系;在低频段系统呈现阻尼力,而到高频段,系统呈现弹性力。利用Simulink进行了微陀螺的系统建模,得出压膜阻尼系数Cz对PID参数的选取,尤其是Kd参数,起着重要作用,同时对系统的稳定性也有一定的影响。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2010年02期）
静电悬浮微陀螺论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
给出了一种基于微机电系统(MEMS)技术的静电悬浮转子微陀螺,为了实现对静电悬浮转子微陀螺转子的五自由度(5-DOF)悬浮控制,需要对转子进行五自由度位置检测,首先介绍了微位移检测原理,提出了一种基于频分复用技术和开关解调技术的微位移检测方法,设计了基于直接数字频率合成(DDS)技术的多频率信号发生器、前置放大器及锁相放大器组成的位置测试系统,位移检测电路的各项性能指标能满足静电悬浮转子微陀螺的五自由度控制需要。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
静电悬浮微陀螺论文参考文献
[1].肖奇军,李胜勇,陈文元,刘超英,崔峰.模糊-PID控制器在静电悬浮转子微陀螺起支控制中的应用[J].机械与电子.2013
[2].肖奇军,李胜勇,刘超英,黄伟.静电悬浮转子微陀螺五自由度位置检测研究[J].压电与声光.2013
[3].肖奇军,李胜勇,陈文元,刘超英,崔峰.静电悬浮转子微陀螺悬浮控制系统级仿真[J].中国惯性技术学报.2013
[4].肖奇军,陈建平,李胜勇,陈文元,刘超英.静电悬浮转子微陀螺模糊自整定PI控制器研究[J].微纳电子技术.2013
[5].秦奎.基于LabVIEW的静电悬浮微陀螺在环仿真系统研究[D].上海交通大学.2011
[6].覃贞妮.静电悬浮微陀螺的系统级仿真及信号发生电路[D].上海交通大学.2011
[7].应法明,肖奇军,崔峰,陈文元,张卫平.基于DSP的静电悬浮微陀螺模拟伺服系统的研究[J].测控技术.2010
[8].覃贞妮,刘武,陈文元,崔峰,张卫平.静电悬浮微陀螺多路同步DDS信号发生器设计[J].现代电子技术.2010
[9].应法明.基于DSP的五自由度静电悬浮微陀螺悬浮控制算法的研究[D].上海交通大学.2010
[10].应法明,肖奇军,崔峰,陈文元,张卫平.静电悬浮微陀螺的压膜阻尼特性[J].中国惯性技术学报.2010