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题名基于锁相技术的微机械陀螺闭环驱动电路
被引量：10
- 1
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作者
刘晓为
莫冰
谭晓昀
陈伟平
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机构
哈尔滨工业大学MEMS中心
微系统与微结构制造教育部重点实验室
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出处
《纳米技术与精密工程》
EI
CAS
CSCD
2008年第6期458-463,共6页
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文摘
传统的闭环驱动电路其输出信号的频率与微机械陀螺驱动方向的固有频率存在一定偏差,且频率抖动较大,系统的建立时间较长.基于上述不足,在分析微机械陀螺闭环驱动方式工作原理的基础上,提出一种基于锁相技术的闭环驱动电路方案,电路进入稳定工作状态时,交流驱动电压与驱动方向敏感电流的相位及频率一致,微机械陀螺在驱动方向谐振,显著改善了输出信号的频率特性.仿真结果表明,这种闭环驱动电路输出信号频率与微机械陀螺驱动模态固有频率完全一致,频率抖动及系统建立时间分别是传统闭环驱动电路的38%和50%.通过实验验证了该方法的可行性.
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关键词
锁相技术
闭环驱动电路
微机械陀螺
频率特性
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Keywords
phase-locked technology
closed-loop drive circuit
micromachined gyroscope
frequency character
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分类号
V241.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名一款基于AGC-PI结构的微陀螺闭环驱动电路芯片
被引量：3
- 2
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作者
吴焕铭
杨海钢
尹韬
程小燕
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机构
中国科学院电子学研究所
中国科学院研究生院
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出处
《纳米技术与精密工程》
CAS
CSCD
2014年第1期56-62,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61106025)
中国科学院
+1 种基金
国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2012AA012301)
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文摘
比例积分(PI)控制器是微陀螺自动增益控制(AGC)闭环驱动电路中的重要模块,常被用来改善闭环驱动电路的瞬态响应特性.但是,传统的PI控制器电路存在功耗、面积大的缺点.针对此问题,提出了一种Gm-C结构的PI控制器,其仅由一个片内的跨导放大器和片外电容电阻网络即同时实现了减法、比例和积分功能,显著减小了芯片功耗和面积.此外,提出了一种带温度补偿的跨阻放大器(TIA)结构的读出电路,将驱动轴振动速度幅值的温漂系数从补偿前的1 640×10-6/℃提高到了114×10-6/℃.设计的驱动电路芯片在0.35μm标准CMOS工艺下实现,工作电压为5 V.其中PI控制器的静态功耗小于1 mW,面积仅为0.18 mm×0.08 mm.芯片与微陀螺的联合测试结果表明,在PI控制器的比例系数和积分系数分别设置为10和200时,闭环驱动电路有最佳的瞬态响应.
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关键词
微陀螺
闭环驱动电路
PI控制器
温度补偿
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Keywords
Keywords ： micro-gyroscope
closed-loop drive circuit
proportional-integral controller
temperaturecompensation
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分类号
TN432
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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题名变结构PID在微机械陀螺仪闭环驱动电路中的应用
被引量：4
- 3
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作者
杨亮
贾方秀
裘安萍
苏岩
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机构
南京理工大学MEMS惯性技术研究中心
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出处
《纳米技术与精密工程》
CAS
CSCD
2013年第2期169-173,共5页
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基金
国防预研基金资助项目(9140A09011011BQ02)
航空科学基金资助项目(20090859001)
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文摘
为满足微机械陀螺仪(MMG)闭环驱动电路起振快速、无超调且稳态精度高等要求,提出了一种基于FPGA的数字化变结构PID控制器,并以其为核心构建了微机械陀螺仪的数字化闭环驱动电路.通过构造以控制误差为自变量的比例增益、积分增益和微分增益函数,使变结构PID的结构和参数能够根据瞬时误差的变化而变化,以提高闭环驱动电路的性能.针对某型微机械陀螺仪敏感结构参数,进行了SIMULINK仿真,仿真结果表明以变结构PID为核心的闭环驱动电路是可行的.起振实验结果表明,经典PID构成的闭环驱动电路,其检测电压的幅值超调量达到了75%,稳定时间为2 s;采用变结构PID控制器后闭环驱动检测电压的幅值无超调且稳定时间为0.7 s;1 h的稳定性实验表明,采用经典PID时检测电压幅值的长期稳定性为2.73×10-5V,采用变结构PID时其稳定性为2.68×10-5V,证明变结构PID可以兼顾系统在快速性、超调量和稳态精度等方面的要求.
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关键词
微机械陀螺仪
变结构PID
数字化闭环驱动电路
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Keywords
micro-machined gyroscope
variable structure PID
digital closed-loop drive circuit
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分类号
TP211.4
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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