基于时间序列分析的Kalman滤波方法在MEMS陀螺仪随机漂移误差补偿中的应用研究

从工程实用的角度出发,探讨了MEMS陀螺仪随机漂移误差的有效补偿方法.首先采用时间序列分析的方法建立了MEMS陀螺仪的随机漂移误差模型,然后阐述了用基于时间序列模型的Kalman滤波方法减小该漂移误差的具体方法.对某MEMS陀螺仪实测数据的误差补偿结果表明,所介绍的滤波方法能够有效地抑制其漂移误差,提高MEMS陀螺仪在实际系统中使用精度.     

硅微仿生矢量水声传感器研制

根据鱼类侧线听觉仿生学原理,设计出硅微仿生矢量水声传感器结构.该传感器结构包括高精度压阻式硅微换能单元结构和空芯光子晶体光纤柱体.讨论了水声传感器结构的仿生学原理和声学原理.用有限元软件Ansys分析传感器的应力分布,讨论了传感器的加工工艺,并采用气流静态加载法测试出传感器的矢量指向性图,测试结果表明,仿生水声传感微结构具有“8字型“矢量指向性.     

高过载压电驱动器设计与试验

针对现有压电驱动器不能承受高过载的问题,设计了一种基于d33结构的高过载压电驱动器,根据工艺流程制作加工了压电驱动器样品,创新性的设计了弹性金属框架对其进行预压缩封装,保证其具有较好的刚度和较高的抗拉和抗过载能力,并对封装后的驱动器进行了指标标定和高过载实验,经实验测试,该驱动器具备较高的微位移能力和抗过载能力,不仅能应用于自适应枪弹的高过载环境,还可应用于军事国防、航空航天等高过载微纳驱动领域。     

基于CPLD和闪存的微型大容量存储测试系统设计

本文结合实验研究工作,研究设计了用于导弹飞行参数测试系统,介绍了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)和FIFO(先入先出存储器)以及NAND结构FLASH(闪存大容量存储器)的存储测试系统的设计方法,详细给出了这种测试系统的硬件原理和主要的时序设计思路.采用该设计方法所设计的测试系统不但可以实现微型低功耗和高速的数据采集,而且还可以实现扩展更多通道更大存储容量和速度的存储方案.     

模拟乘法器AD834在差分频率电路中的应用

AD834是美国ADI公司推出的一种宽频宽、四象限、高性能的模拟乘法器.本文简要介绍了AD834的结构和性能特点,并给出了一种利用AD834实现的差分频率电路,该电路简单,精度高,易于集成,抗干扰性好.     

振动式微机械陀螺的驱动模态的研究

本文针对的是振动式微机械陀螺自动增益驱动模态的研究.通常的振动式微机械陀螺的驱动模态采用交-直流电压变化的办法来获取振幅信号,然后通过反馈去控制驱动电压,从而达到恒幅振荡的效果.本文提出了一种直接由交流信号去控制驱动电压的方法,这就避免了由交-直流电压变化造成的延时,达到实时自动增益控制的效果.     

新型多路高低压发射器设计分析

根据新型多路高低压微抛射系统的结构特点,采用经典弹道理论建立了高低压发射方式的内外弹道数学模型,从理论上对新型高低压微抛射系统的结构设计的合理性进行了数值分析.对高低压发射系统的膛压及弹丸发射初速进行了测试.试验结果表明,所建立的多路高低压微抛射系统的分析方法和设计方法合理、可靠.     

一种智能小车自主寻/循迹系统设计

为了实现智能小车自主寻/循迹的要求,提出了一种基于磁传感器阵列的智能小车自主寻/循迹系统设计方案;该方案从分析小车寻/循线过程中可能遇到的路径状况出发,利用磁传感器相对导引线位置不同采集的信号具有较大差异的特点,通过对多个传感器进行合理布局,结合相应的算法,根据实时解算的信号关系得到小车当前位置信息,进而通过反馈控制小车执行相应的动作,最终实现小车自主线外寻迹,线上循迹的功能。     

中国微米纳米-碳纳米管可控介电泳参数模拟研究

碳纳米管的结构以及微电极的物性参数是微纳器件制备过程中影响介电泳效率与精度的重要因素.微电极形状和电极间距与碳纳米管长度之比(λ)是两个与器件制造成本紧密相关的可控介电泳参数.本文根据有限元方法,研究了这两个参数对于介电泳力的影响规律.通过对3种电极下的碳纳米管介电泳速度进行归一化处理,结果表明碳纳米管在分散液中的介电泳速度受电极形状影响较小.而相比于电极形状,λ对介电泳力的影响更加显著.虽然电极间距越小越有利于碳纳米管的组装,但是考虑微电极加工难度与成本,认为λ在0.5~1.0为碳纳米管组装的优化区间.根据介电泳组装实验需要,给出了溶液阈值浓度修正表达式.本研究对于提高介电泳组装效率和实验精度具有一定的理论指导意义.     

压电/磁电复合式MEMS振动驱动微能源的研究

为了满足无线传感网络节点对供电电源的自供电、低功耗、持续稳定供电的要求,研究了一种可以将环境中机械能转化为电能的MEMS压电-磁电复合式振动驱动微能源,结合压电转换与磁电转换把振动能转换为电能。建立数学模型,用有限分析软件Ansys12.0对不同尺寸的四悬臂梁-中心质量块结构进行力学特性分析,并对加工出的器件进行性能测试。测试结果表明,谐振频率为290Hz下,器件输出电压峰峰值随振动加速度的增加呈线性增加,1 m/s2和6 m/s2激励下有效输出电压分别为61mV和324mV,有望为无线网络传感节点提供性能高、寿命长、自供给的供电电源。