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基于三轴角加速度传感器的姿态解算方法
被引量:
1
1
作者
王美玲
刘钰倩
+3 位作者
翟朝阳
王思劢
肖志恒
谢杉杉
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第11期1095-1101,共7页
低成本MEMS惯性导航系统由于惯性器件精度低,造成姿态解算误差大,为减小姿态解算误差,提出一种采用角加速度传感器与陀螺组合的基于扩展状态向量的姿态解算方法。姿态解算系统由角加速度传感器与低成本MEMS陀螺构成,将角加速度加入状态...
低成本MEMS惯性导航系统由于惯性器件精度低,造成姿态解算误差大,为减小姿态解算误差,提出一种采用角加速度传感器与陀螺组合的基于扩展状态向量的姿态解算方法。姿态解算系统由角加速度传感器与低成本MEMS陀螺构成,将角加速度加入状态向量,并构建姿态解算模型。在角加速度传感器数据滤波与积分后初步解算姿态,再采用卡尔曼滤波融合MEMS陀螺数据实现姿态的解算。转台实验表明,所提算法能减小解算过程中的漂移误差,相较于仅采用MEMS陀螺的姿态解算方案,平均绝对误差减小量在43.48%~55.52%,提高了低成本惯性导航系统的姿态解算精度。
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关键词
惯性导航
姿态解算
角加速度传感器
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职称材料
一种新型力平衡扭摆式硅MEMS角加速度传感器
被引量:
10
2
作者
李建利
房建成
盛蔚
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期73-78,共6页
在很多控制、监测和导航系统中,不仅需要角位移和角速度信息,同时还需要角加速度信息,为了测量角加速度信息,首次提出了一种力平衡扭摆式硅MEMS角加速度传感器,采用具有大扭转惯量的扭摆式活动极板作为敏感元件,长方形金属电极板作为电...
在很多控制、监测和导航系统中,不仅需要角位移和角速度信息,同时还需要角加速度信息,为了测量角加速度信息,首次提出了一种力平衡扭摆式硅MEMS角加速度传感器,采用具有大扭转惯量的扭摆式活动极板作为敏感元件,长方形金属电极板作为电容式变换器,静电力实现力平衡反馈回路,文中介绍了扭摆式硅MEMS角加速度传感器的结构及原理,详细推导出传感器的动力学方程和灵敏度,仿真结果验证了理论模型的正确性,传感器灵敏度达到0.388 9 V.(r.s-1)-1。该传感器具有体积小、质量轻、功耗小、零偏稳定性好、噪声小等优点。
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关键词
MEMS
角加速度传感器
扭摆式
静电力反馈
电容式变换器
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职称材料
永磁式角加速度传感器及其标定方法的研究
被引量:
3
3
作者
吴文韬
冯浩
赵浩
《计量学报》
CSCD
北大核心
2014年第3期236-241,共6页
介绍了一种新型永磁式角加速度传感器及其机械结构和工作原理,针对该角加速度传感器的标定问题,提出了一种基于机械扭摆机构的标定方法和标定系统。推导证明了其标定原理,并通过实验证明该标定方法和标定系统能客观反映出永磁角加速...
介绍了一种新型永磁式角加速度传感器及其机械结构和工作原理,针对该角加速度传感器的标定问题,提出了一种基于机械扭摆机构的标定方法和标定系统。推导证明了其标定原理,并通过实验证明该标定方法和标定系统能客观反映出永磁角加速度传感器非电量输入和输出电压之间的关系,确保了角加速度传感器的标定精度,证明了永磁式角加速度传感器及其标定方法的可行性。实验结果表明传感器的灵敏度约为6.56μV/(rad·s-2)。
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关键词
计量学
角加速度传感器
标定方法
误差分析
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职称材料
新型旋转角加速度传感器特性标定系统的研究
被引量:
3
4
作者
陆盛康
冯浩
赵浩
《计量学报》
CSCD
北大核心
2020年第5期578-584,共7页
针对旋转角加速度传感器的标定问题,构建了一套特性标定系统。首先分析了永磁旋转角加速度传感器的工作原理,并提出了一种基于调频调压电源供电的、异步电动机纯单相运行的、可调频调幅的旋转角加速度脉动源系统;然后采用传统增量式光...
针对旋转角加速度传感器的标定问题,构建了一套特性标定系统。首先分析了永磁旋转角加速度传感器的工作原理,并提出了一种基于调频调压电源供电的、异步电动机纯单相运行的、可调频调幅的旋转角加速度脉动源系统;然后采用传统增量式光栅编码器和现场可编程门阵列构建了旋转角加速度测量系统;最后通过比较旋转角加速度传感器的输出电压峰值和测量系统得到的实际旋转角加速度峰值,对传感器输出特性进行了标定,得到传感器输出电压与角加速的特性曲线,线性误差为1. 81%。
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关键词
计量学
旋转
角加速度传感器
振动源
光栅增量式编码器
现场可编程门阵列
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职称材料
仿生角加速度传感器设计及传感特性研究
被引量:
1
5
作者
王智
陆施恩
+2 位作者
李文康
边义祥
姜亚妮
《压电与声光》
CAS
北大核心
2022年第5期812-816,共5页
半规管是人体前庭系统中的一种角位移感知器官,该文基于人体半规管几何尺寸、机械属性及内部结构,利用表面对称电极含金属芯聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维(SMPF)传感器,设计制备了一种结构尺寸、工作机理与人体半规管基本一致的仿生角加速度...
半规管是人体前庭系统中的一种角位移感知器官,该文基于人体半规管几何尺寸、机械属性及内部结构,利用表面对称电极含金属芯聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维(SMPF)传感器,设计制备了一种结构尺寸、工作机理与人体半规管基本一致的仿生角加速度传感器。同时搭建了实验系统,对仿生半规管传感器的感知理论模型进行了验证。实验结果证明,传感器的工作机理与数学模型推导结果基本一致,仿生传感器在不同加速度刺激下输出相应幅值的电信号。通过扫频实验确认系统固有频率约为10 Hz,可用于人体头部的运动检测。
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关键词
半规管
内淋巴
聚偏二氟乙烯(PVDF)
固有频率
角加速度传感器
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职称材料
基于共振光隧穿效应的角加速度传感器设计
被引量:
1
6
作者
李慧明
邹璐
+3 位作者
菅傲群
王雷阳
段倩倩
桑胜波
《计量学报》
CSCD
北大核心
2018年第5期684-687,共4页
阐述了一种基于共振光隧穿效应的角加速度传感器的设计方法,分析了其传感特性,并以共振光隧穿理论为基础,利用Mathematica软件进行了仿真分析。该加速度传感器的品质因数可以达到1.96×108,远高于经典F-P腔的品质因数8.183×10...
阐述了一种基于共振光隧穿效应的角加速度传感器的设计方法,分析了其传感特性,并以共振光隧穿理论为基础,利用Mathematica软件进行了仿真分析。该加速度传感器的品质因数可以达到1.96×108,远高于经典F-P腔的品质因数8.183×104。灵敏度可以达到0.1°/nm,
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关键词
计量学
角加速度传感器
共振光隧穿效应
灵敏度
品质因数
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职称材料
角加速度传感器
被引量:
1
7
作者
张荣祥
孟君毅
王春霖
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1995年第6期95-98,共4页
研究了一种新型角加速度传感器的基本原理、恒定静电场中摇摆的特性、传感器的数学模型、基本技术指标的数学表达式,并对其中的某些关键性问题给出了结论。
关键词
角加速度传感器
传感器
数学模型
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职称材料
轮齿啮合过程扭振检测方法研究
被引量:
1
8
作者
张娟娟
冯浩
赵浩
《中国测试》
北大核心
2017年第7期30-34,48,共6页
针对目前齿轮运行状态及故障检测的不足,提出一种测量齿轮传动装置轮齿啮合过程扭振检测的方法。在齿轮传动系统动力学分析的基础上,根据轮齿啮合综合刚度曲线的变化将产生动态扭矩变化,提出一种采用永磁旋转角加速度传感器检测轮齿啮...
针对目前齿轮运行状态及故障检测的不足,提出一种测量齿轮传动装置轮齿啮合过程扭振检测的方法。在齿轮传动系统动力学分析的基础上,根据轮齿啮合综合刚度曲线的变化将产生动态扭矩变化,提出一种采用永磁旋转角加速度传感器检测轮齿啮合过程中扭振的方法。阐述传感器的机械结构和工作原理,为减小齿轮传动系统外部动态激励的影响,动力源采用无槽转子、机械负载通过串接电抗稳流的电磁离合器式测功机的方式,并以直齿齿轮为对象建立轮齿啮合过程扭振检测实验系统,并对实验进行分析。实际测量的轮齿啮合过程扭振波形与理论分析非常相似,证明该方法可行。
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关键词
齿轮传动
扭振检测
角加速度传感器
实验分析
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职称材料
题名
基于三轴角加速度传感器的姿态解算方法
被引量:
1
1
作者
王美玲
刘钰倩
翟朝阳
王思劢
肖志恒
谢杉杉
机构
北京理工大学自动化学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第11期1095-1101,共7页
基金
国家自然科学基金(62173042)。
文摘
低成本MEMS惯性导航系统由于惯性器件精度低,造成姿态解算误差大,为减小姿态解算误差,提出一种采用角加速度传感器与陀螺组合的基于扩展状态向量的姿态解算方法。姿态解算系统由角加速度传感器与低成本MEMS陀螺构成,将角加速度加入状态向量,并构建姿态解算模型。在角加速度传感器数据滤波与积分后初步解算姿态,再采用卡尔曼滤波融合MEMS陀螺数据实现姿态的解算。转台实验表明,所提算法能减小解算过程中的漂移误差,相较于仅采用MEMS陀螺的姿态解算方案,平均绝对误差减小量在43.48%~55.52%,提高了低成本惯性导航系统的姿态解算精度。
关键词
惯性导航
姿态解算
角加速度传感器
Keywords
inertial navigation
attitude algorithm
angular accelerometer
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
一种新型力平衡扭摆式硅MEMS角加速度传感器
被引量:
10
2
作者
李建利
房建成
盛蔚
机构
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期73-78,共6页
基金
国防基础科研基金(D1210060013)
新世纪人才项目(NCET-04-0162)资助
文摘
在很多控制、监测和导航系统中,不仅需要角位移和角速度信息,同时还需要角加速度信息,为了测量角加速度信息,首次提出了一种力平衡扭摆式硅MEMS角加速度传感器,采用具有大扭转惯量的扭摆式活动极板作为敏感元件,长方形金属电极板作为电容式变换器,静电力实现力平衡反馈回路,文中介绍了扭摆式硅MEMS角加速度传感器的结构及原理,详细推导出传感器的动力学方程和灵敏度,仿真结果验证了理论模型的正确性,传感器灵敏度达到0.388 9 V.(r.s-1)-1。该传感器具有体积小、质量轻、功耗小、零偏稳定性好、噪声小等优点。
关键词
MEMS
角加速度传感器
扭摆式
静电力反馈
电容式变换器
Keywords
MEMS
angular accelerometer
pendulous
static-force feedback
capacitive transducer
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
V241.6 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
永磁式角加速度传感器及其标定方法的研究
被引量:
3
3
作者
吴文韬
冯浩
赵浩
机构
浙江工业大学
杭州电子科技大学
嘉兴学院
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2014年第3期236-241,共6页
基金
基金项目:浙江省教育厅科研项目(Y201226082)
嘉兴市科技计划项目(2012AY1021)
嘉兴学院2012年度自制实验教学仪器设备研究项目(ZS201202)
文摘
介绍了一种新型永磁式角加速度传感器及其机械结构和工作原理,针对该角加速度传感器的标定问题,提出了一种基于机械扭摆机构的标定方法和标定系统。推导证明了其标定原理,并通过实验证明该标定方法和标定系统能客观反映出永磁角加速度传感器非电量输入和输出电压之间的关系,确保了角加速度传感器的标定精度,证明了永磁式角加速度传感器及其标定方法的可行性。实验结果表明传感器的灵敏度约为6.56μV/(rad·s-2)。
关键词
计量学
角加速度传感器
标定方法
误差分析
Keywords
Metrology
Angular acceleration sensor
Calibration method
Error analysis
分类号
TB934 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
新型旋转角加速度传感器特性标定系统的研究
被引量:
3
4
作者
陆盛康
冯浩
赵浩
机构
杭州电子科技大学
杭州电子科技大学创新和发展研究院
嘉兴学院
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2020年第5期578-584,共7页
文摘
针对旋转角加速度传感器的标定问题,构建了一套特性标定系统。首先分析了永磁旋转角加速度传感器的工作原理,并提出了一种基于调频调压电源供电的、异步电动机纯单相运行的、可调频调幅的旋转角加速度脉动源系统;然后采用传统增量式光栅编码器和现场可编程门阵列构建了旋转角加速度测量系统;最后通过比较旋转角加速度传感器的输出电压峰值和测量系统得到的实际旋转角加速度峰值,对传感器输出特性进行了标定,得到传感器输出电压与角加速的特性曲线,线性误差为1. 81%。
关键词
计量学
旋转
角加速度传感器
振动源
光栅增量式编码器
现场可编程门阵列
Keywords
metrology
rotating angular acceleration sensor
vibration source
grating incremental encoder
FPGA
分类号
TB934 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
仿生角加速度传感器设计及传感特性研究
被引量:
1
5
作者
王智
陆施恩
李文康
边义祥
姜亚妮
机构
扬州大学机械工程学院
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2022年第5期812-816,共5页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(51775483)。
文摘
半规管是人体前庭系统中的一种角位移感知器官,该文基于人体半规管几何尺寸、机械属性及内部结构,利用表面对称电极含金属芯聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维(SMPF)传感器,设计制备了一种结构尺寸、工作机理与人体半规管基本一致的仿生角加速度传感器。同时搭建了实验系统,对仿生半规管传感器的感知理论模型进行了验证。实验结果证明,传感器的工作机理与数学模型推导结果基本一致,仿生传感器在不同加速度刺激下输出相应幅值的电信号。通过扫频实验确认系统固有频率约为10 Hz,可用于人体头部的运动检测。
关键词
半规管
内淋巴
聚偏二氟乙烯(PVDF)
固有频率
角加速度传感器
Keywords
semicircular canal
lymphatic
polyvinylidene fluoride(PVDF)
natural frequency
angular acceleration sensor
分类号
TN919 [电子电信—通信与信息系统]
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
Q811 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
基于共振光隧穿效应的角加速度传感器设计
被引量:
1
6
作者
李慧明
邹璐
菅傲群
王雷阳
段倩倩
桑胜波
机构
太原理工大学微纳系统研究中心
太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2018年第5期684-687,共4页
基金
国家自然科学基金(61501316
61471255
+4 种基金
61474079
51505324)
山西省归国留学基金(2015-047)
山西省自然科学基金(2013011016-1)
山西省人才专项(优秀人才科技创新)项目(201605D211027)
文摘
阐述了一种基于共振光隧穿效应的角加速度传感器的设计方法,分析了其传感特性,并以共振光隧穿理论为基础,利用Mathematica软件进行了仿真分析。该加速度传感器的品质因数可以达到1.96×108,远高于经典F-P腔的品质因数8.183×104。灵敏度可以达到0.1°/nm,
关键词
计量学
角加速度传感器
共振光隧穿效应
灵敏度
品质因数
Keywords
metrology
angular accelerometer
resonant optical tunneling effect
sensitivity
quality factor
分类号
TB934 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
角加速度传感器
被引量:
1
7
作者
张荣祥
孟君毅
王春霖
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1995年第6期95-98,共4页
文摘
研究了一种新型角加速度传感器的基本原理、恒定静电场中摇摆的特性、传感器的数学模型、基本技术指标的数学表达式,并对其中的某些关键性问题给出了结论。
关键词
角加速度传感器
传感器
数学模型
Keywords
Angle acceleration sensor, transducer
分类号
TH824.3 [机械工程—精密仪器及机械]
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
轮齿啮合过程扭振检测方法研究
被引量:
1
8
作者
张娟娟
冯浩
赵浩
机构
杭州电子科技大学
嘉兴学院
出处
《中国测试》
北大核心
2017年第7期30-34,48,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51541507)
文摘
针对目前齿轮运行状态及故障检测的不足,提出一种测量齿轮传动装置轮齿啮合过程扭振检测的方法。在齿轮传动系统动力学分析的基础上,根据轮齿啮合综合刚度曲线的变化将产生动态扭矩变化,提出一种采用永磁旋转角加速度传感器检测轮齿啮合过程中扭振的方法。阐述传感器的机械结构和工作原理,为减小齿轮传动系统外部动态激励的影响,动力源采用无槽转子、机械负载通过串接电抗稳流的电磁离合器式测功机的方式,并以直齿齿轮为对象建立轮齿啮合过程扭振检测实验系统,并对实验进行分析。实际测量的轮齿啮合过程扭振波形与理论分析非常相似,证明该方法可行。
关键词
齿轮传动
扭振检测
角加速度传感器
实验分析
Keywords
gear transmission
torsional vibration detection
angular acceleration sensor
experimental analysis
分类号
TH132.413 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于三轴角加速度传感器的姿态解算方法
王美玲
刘钰倩
翟朝阳
王思劢
肖志恒
谢杉杉
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
一种新型力平衡扭摆式硅MEMS角加速度传感器
李建利
房建成
盛蔚
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
10
在线阅读
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职称材料
3
永磁式角加速度传感器及其标定方法的研究
吴文韬
冯浩
赵浩
《计量学报》
CSCD
北大核心
2014
3
在线阅读
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职称材料
4
新型旋转角加速度传感器特性标定系统的研究
陆盛康
冯浩
赵浩
《计量学报》
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
5
仿生角加速度传感器设计及传感特性研究
王智
陆施恩
李文康
边义祥
姜亚妮
《压电与声光》
CAS
北大核心
2022
1
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职称材料
6
基于共振光隧穿效应的角加速度传感器设计
李慧明
邹璐
菅傲群
王雷阳
段倩倩
桑胜波
《计量学报》
CSCD
北大核心
2018
1
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职称材料
7
角加速度传感器
张荣祥
孟君毅
王春霖
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1995
1
在线阅读
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职称材料
8
轮齿啮合过程扭振检测方法研究
张娟娟
冯浩
赵浩
《中国测试》
北大核心
2017
1
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职称材料
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