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MEMS陀螺仪高精度低噪声检测电路设计
1
作者 赵毅强 寇诗逸 叶茂 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期96-104,共9页
为满足电容式MEMS陀螺仪低噪声,高精度的检测需求,设计了一款基于开关电容结构的全差分检测电路,主要包括电容检测和数字量化处理两部分。电容检测电路采用离散时间电容电压(C/V)转换方案,提出将高频载波调制和相关双采样技术相结合的方... 为满足电容式MEMS陀螺仪低噪声,高精度的检测需求,设计了一款基于开关电容结构的全差分检测电路,主要包括电容检测和数字量化处理两部分。电容检测电路采用离散时间电容电压(C/V)转换方案,提出将高频载波调制和相关双采样技术相结合的方式,有效降低了低频噪声的干扰。量化电路采用一款4阶4 bit单环前馈结构的带通ΔΣ调制器,输入信号前馈通路的引入提高了系统的稳定性,内部多位量化器有效提高了信噪比。系统在保持低功耗的同时实现了高精度输出。基于0.18μm BCD工艺,在5 V电源电压下,对整体电路进行仿真验证。仿真结果表明,检测电路灵敏度可以实现10 m V/f F,在谐振频率5 k Hz处,等效输入电容噪声为■。最终在100 Hz带宽范围内,读出信号量化精度可以达到15 bits。与传统的MEMS陀螺仪检测电路相比,该电路具有更低的噪声和更高的量化精度,能够满足高精度检测应用需求。 展开更多
关键词 电容检测电路 mems陀螺仪 ΔΣ调制器 相关双采样 低噪声 高精度
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基于维纳过程的MEMS陀螺仪贮存寿命评估
2
作者 谭甜甜 张世艳 +1 位作者 杨昊雨 赵方超 《装备环境工程》 CAS 2024年第2期59-64,共6页
目的 针对MEMS陀螺仪在步进应力加速试验条件下获取的性能退化数据,提出基于维纳过程的贮存寿命评估方法及其模型准确度检验方法。方法 首先,确定温度为影响MEMS陀螺仪性能退化的主要环境因素,采用步进温度应力加速试验的方式获取其性... 目的 针对MEMS陀螺仪在步进应力加速试验条件下获取的性能退化数据,提出基于维纳过程的贮存寿命评估方法及其模型准确度检验方法。方法 首先,确定温度为影响MEMS陀螺仪性能退化的主要环境因素,采用步进温度应力加速试验的方式获取其性能退化数据。其次,分析各项性能参数的演变规律,确定标度因数为表征产品性能退化的特征性能参数。最后,采用漂移维纳过程对标度因数退化轨迹进行建模,并外推得到常温条件下的贮存寿命。结果 采用留一法对模型精度进行验证,模型准确度最低为86.44%。可靠度水平为0.95时,常温贮存(25℃)条件下的寿命评估结果为50.02 a。结论 基于维纳过程建立的性能退化模型的准确度在85%以上,该模型可应用于指定贮存条件下MEMS陀螺仪的性能退化预测及贮存寿命评估。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 步进退化 标度因数 维纳过程 贮存寿命评估 留一法交叉验证
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基于注意力机制与1D-CNN-Bi-GRU的MEMS陀螺仪降噪方法研究
3
作者 王宁 武雷 +2 位作者 强敏利 王凯 郭英超 《科技创新与应用》 2024年第26期37-41,共5页
为降低MEMS陀螺仪输出信号噪声,提出一种基于注意力机制和1D-CNN-Bi-GRU的MEMS陀螺仪误差补偿方法。首先通过1D-CNN网络进行陀螺时序数据特征提取,然后采用Bi-GRU网络进行特征分析,最后利用注意力机制进行数据权重分配。实验结果表明,... 为降低MEMS陀螺仪输出信号噪声,提出一种基于注意力机制和1D-CNN-Bi-GRU的MEMS陀螺仪误差补偿方法。首先通过1D-CNN网络进行陀螺时序数据特征提取,然后采用Bi-GRU网络进行特征分析,最后利用注意力机制进行数据权重分配。实验结果表明,与对照方法相比,该文方法噪声平均值减少57.03%和47.8%,噪声方差减少81.07%和73.01%,表明该文方法具有一定优势,具有较好的误差补偿效果。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 降噪 1D-CNN Bi-GRU 注意力机制
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MEMS陀螺仪结构模型及系统仿真 被引量：18
4
作者 曹慧亮 李宏生 +2 位作者 王寿荣 杨波 黄丽斌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期524-529,共6页
为了减小MEMS陀螺仪的正交误差,进一步提高陀螺精度,在Simulink环境中对陀螺结构和测控系统进行了建模和仿真。首先在理想状态的陀螺结构模型基础上建立了包含机械热噪声、模态间耦合等非理想因素的结构模型,并给出了陀螺结构的相关设... 为了减小MEMS陀螺仪的正交误差,进一步提高陀螺精度,在Simulink环境中对陀螺结构和测控系统进行了建模和仿真。首先在理想状态的陀螺结构模型基础上建立了包含机械热噪声、模态间耦合等非理想因素的结构模型,并给出了陀螺结构的相关设计参数。其次在陀螺结构模型上以自激振荡和AGC控制技术为基础设计了驱动回路,该回路可在短时间内将驱动幅度稳定在10μm,且驱动频率为4048 Hz(驱动模态的谐振频率)。然后分析了模态间耦合信号的作用方式并建立了正交校正和检测闭环力反馈回路,仿真结果显示,在全闭环状态下检测模态所受耦合力的幅度比未校正状态下降了5个数量级,等效输入角速度也从205(°)/s下降到了6.58(°)/h。最后对陀螺模型进行了整体测试,得到其标度因数和阈值分别为21.76 mV/(°)/s和0.002(°)/s。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 结构模型 SIMULINK 系统仿真
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MEMS陀螺仪芯片级温控系统的设计 被引量：5
5
作者 曹慧亮 杨波 +2 位作者 徐露 李宏生 王寿荣 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期55-59,共5页
为了提高MEMS陀螺仪的温度性能,基于东南大学自主设计的TC10号温控陀螺表头,设计了一种芯片级温控系统.首先,研究了微加热丝和微热敏电阻的材料、结构以及表头的加工工艺,分析了温控系统的工作原理.然后,建立了表头内部的温度模型,利用Z... 为了提高MEMS陀螺仪的温度性能,基于东南大学自主设计的TC10号温控陀螺表头,设计了一种芯片级温控系统.首先,研究了微加热丝和微热敏电阻的材料、结构以及表头的加工工艺,分析了温控系统的工作原理.然后,建立了表头内部的温度模型,利用Ziegler-Nichols经验参数法,确定了PID参数并进行系统仿真,验证了控制系统的快速性和稳定性.最后,结合模型和仿真参数设计了温控电路,并通过温度实验得到了微热敏电阻的温度特性曲线.结果显示:温控系统可将表头内温度控制在设定温度点附近;表头腔内温度和驱动模态谐振频率在-20～60℃范围内的变化量分别由温控前的78.453℃和3.76 Hz下降到温控后的4.949℃和0.48 Hz,由此验证了芯片级温控技术的可行性. 展开更多
关键词 芯片级温控 mems陀螺仪 温度模型 谐振频率
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MEMS陀螺仪随机误差补偿方法研究 被引量：9
6
作者 李杰 刘俊 +1 位作者 张文栋 杨卫 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期381-385,共5页
针对MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)陀螺仪的随机漂移误差,探讨其有效补偿方法.基于陀螺仪输出角速率信息的变化量是等随机和等随机加速的两种假设,提出了两种相应的基于Kalman滤波理论的MEMS陀螺仪随机误差补偿方法.在建立陀... 针对MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)陀螺仪的随机漂移误差,探讨其有效补偿方法.基于陀螺仪输出角速率信息的变化量是等随机和等随机加速的两种假设,提出了两种相应的基于Kalman滤波理论的MEMS陀螺仪随机误差补偿方法.在建立陀螺仪随机误差模型的基础上,详细推导了各自的Kalman滤波方程,最后以某微惯性测量系统中所用MEMS陀螺仪的输出信号分析为例,对两种滤波方法作了实验验证.理论分析和实验结果表明:所提出的两种误差补偿方法是正确有效的,且后一种方法的滤波与跟踪效果比前一种更好. 展开更多
关键词 mems陀螺仪 随机误差 误差补偿 卡尔曼滤波
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一种具有低振动灵敏度和宽动态范围的MEMS陀螺仪(英文) 被引量：5
7
作者 施芹 赵阳 +2 位作者 夏国明 裘安萍 王海鹰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期89-94,共6页
为了进一步提高MEMS陀螺的动态范围和振动环境适应性,以加速其工程化应用步伐,研究了陀螺振动误差,提出了一种新型MEMS陀螺结构。MEMS陀螺仍然采用了音叉结构形式,同时采用了工字型框架和隔离结构,从而提高了陀螺结构的稳定性和抗振动性... 为了进一步提高MEMS陀螺的动态范围和振动环境适应性,以加速其工程化应用步伐,研究了陀螺振动误差,提出了一种新型MEMS陀螺结构。MEMS陀螺仍然采用了音叉结构形式,同时采用了工字型框架和隔离结构,从而提高了陀螺结构的稳定性和抗振动性能,并降低了残余应力对陀螺影响。理论分析了驱动和检测模态频差对标度因数非线性的影响,并基于理论和实验分析了振动环境中的角振动对陀螺性能的影响。在此基础上,进行了陀螺的模态优化设计,以进一步减小了陀螺的振动灵敏度,并使其具有大动态范围。MEMS陀螺采用了SOI圆片制备,并采用了圆片级真空封装技术实现陀螺芯片的真空封装。MEMS陀螺芯片和ASIC芯片叠装在陶瓷管壳内,体积为11.4?11.4?3.8 mm3。实验结果表明,MEMS陀螺的测量范围为±7200 (°)/s,零偏稳定性为12.2 (°)/h(1σ)。随机振动环境下(7.6grms),该陀螺的振中零偏变化量小于10.0 (°)/h,振中的零偏稳定性小于24.0 (°)/h,是原陀螺的1/5。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 振动灵敏度 动态范围 零偏稳定性
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基于角加速率的MEMS陀螺仪快速标定方法 被引量：4
8
作者 路永乐 向磊 +2 位作者 刘宇 李云梅 吴林志 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第3期400-404,共5页
微机电系统(MEMS)陀螺仪的非线性误差是影响陀螺仪测量精度的主要因素之一。针对角速率标定法难以获得陀螺仪连续输出的问题。该文提出了一种角加速率标定实验方案,介绍了用二次标定方法解算出陀螺仪的零位误差系数、刻度因子、交叉耦... 微机电系统(MEMS)陀螺仪的非线性误差是影响陀螺仪测量精度的主要因素之一。针对角速率标定法难以获得陀螺仪连续输出的问题。该文提出了一种角加速率标定实验方案,介绍了用二次标定方法解算出陀螺仪的零位误差系数、刻度因子、交叉耦合系数及非线性误差项的具体步骤。与常规补偿模型算法比较表明,此方法可快速标定陀螺仪的误差参数,补偿后的MEMS陀螺仪绝对误差小于0.084(°)/s,线性度提高了1~2个数量级。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 角加速率 非线性误差 二次标定 快速
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MEMS陀螺仪的研究现状与进展 被引量：12
9
作者 李永 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2021年第9期757-768,共12页
MEMS陀螺仪是MEMS传感器中应用最广泛的器件。当今信息智能时代的发展为MEMS陀螺仪带来新的发展机遇,使MEMS陀螺仪进入更高精度和更高可靠性的新的发展阶段。从微结构、电子学控制、工艺平台和集成应用四个方面综述了MEMS陀螺仪的最新... MEMS陀螺仪是MEMS传感器中应用最广泛的器件。当今信息智能时代的发展为MEMS陀螺仪带来新的发展机遇,使MEMS陀螺仪进入更高精度和更高可靠性的新的发展阶段。从微结构、电子学控制、工艺平台和集成应用四个方面综述了MEMS陀螺仪的最新进展。对MEMS陀螺仪分别按简并和非简并工作模式;速率陀螺仪的机械化和全角机械化;体Si、表面工艺、3D结构、封装和修调工艺等;高性能集成、高精度校准、数据融合新算法和各类导航应用等详细分类与内容进行介绍。在提取MEMS陀螺仪在微结构等四个方面的技术创新点的基础上,进一步分析了MEMS陀螺仪的发展趋势和未来发展重点。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 传感器 角度陀螺仪 速率陀螺仪 惯性测量单元(IMU)
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基于双通道解调相位校准技术的MEMS陀螺仪接口电路芯片 被引量：2
10
作者 吴焕铭 尹韬 +2 位作者 杨海钢 焦继伟 俞建成 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期805-811,共7页
MEMS陀螺仪传感器件的机械正交误差信号会造成陀螺仪灵敏度、偏置稳定性等系统关键性能下降,甚至使陀螺仪工作失效。同步解调可以有效消除机械正交误差信号,但需要精准控制校准相位。设计了一款基于双通道解调相位校准技术的陀螺仪接口... MEMS陀螺仪传感器件的机械正交误差信号会造成陀螺仪灵敏度、偏置稳定性等系统关键性能下降,甚至使陀螺仪工作失效。同步解调可以有效消除机械正交误差信号,但需要精准控制校准相位。设计了一款基于双通道解调相位校准技术的陀螺仪接口电路芯片,采用0.35μm CMOS工艺。芯片检测通路中设计了中心频率可调的开关电容型带通滤波器,用模拟方式粗调相位误差,并消除低频振动噪声与高频耦合噪声;解调信号产生通路中设计了可调相移分频器,用数字方式精调相位误差。实验结果表明,本芯片的相位校准精度要明显高于仅采用数字相位校准技术的对比芯片,并且将系统噪声降低了一个数量级以上,偏置稳定性性能也从100(°)/h提高到了6(°)/h。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 相位校准 机械正交误差消除 接口电路
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MEMS陀螺仪的研究现状与进展(续) 被引量：7
11
作者 李永 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2021年第10期851-859,934,共10页
3 MEMS陀螺仪的工艺基于MEMS陀螺仪和其他陀螺解决方案(例如光纤陀螺、环形激光陀螺、半球谐振陀螺和石英陀螺仪)相比具有了许多关键的优势:低成本、非常小的形成因子、轻量级、在严酷环境下的可靠性和低功耗。MEMS陀螺仪工艺是基于经... 3 MEMS陀螺仪的工艺基于MEMS陀螺仪和其他陀螺解决方案(例如光纤陀螺、环形激光陀螺、半球谐振陀螺和石英陀螺仪)相比具有了许多关键的优势:低成本、非常小的形成因子、轻量级、在严酷环境下的可靠性和低功耗。MEMS陀螺仪工艺是基于经历几十年的发展已经成熟的半导体批量生产设备。近两年为适应高性能MEMS陀螺仪发展的需要,MEMS陀螺仪工艺在体Si、表面工艺、3D结构工艺、封装和修调等方面具有创新:频差低至0.25 Hz的Φ200mm晶圆上高性能惯性传感器的生产工艺,艾伦偏差约为0.026°/h的低泄漏率晶圆级真空封装的高性能MEMS陀螺仪制造平台。 展开更多
关键词 半球谐振陀螺 mems陀螺仪 惯性传感器 表面工艺 真空封装 批量生产 3D结构 形成因子
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基于多尺度多参量的硅MEMS陀螺仪漂移预测 被引量：5
12
作者 孙宏伟 房建成 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期591-596,共6页
针对硅MEMS陀螺仪误差因素多,输出为非线性非平稳的特点,采用传统方法难以对其建立精确的误差模型。在对小波神经网络方法改进的基础上,提出了多尺度去噪的平稳化方法及多参量非线性预测方法并将其用于硅MEMS陀螺仪漂移预测。试验结果表... 针对硅MEMS陀螺仪误差因素多,输出为非线性非平稳的特点,采用传统方法难以对其建立精确的误差模型。在对小波神经网络方法改进的基础上,提出了多尺度去噪的平稳化方法及多参量非线性预测方法并将其用于硅MEMS陀螺仪漂移预测。试验结果表明,采用多尺度多参量校准方法,硅MEMS陀螺仪精度由1°/s提高到0.02°/s。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 漂移预测 小波分析 RBF神经网络
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基于WDO-LSSVM的MEMS陀螺仪零偏温度补偿 被引量：3
13
作者 刘宇 林非凡 +3 位作者 陈燕苹 彭慧 韩亮 汪立新 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期688-695,共8页
微机电系统(MEMS)陀螺仪的零位偏移是影响惯性导航定位精度的主要原因之一。针对MEMS陀螺仪零位随温度变化的非线性偏移问题,提出一种基于风驱动优化-最小二乘支持向量机(WDO-LSSVM)的MEMS陀螺仪零偏温度补偿模型。通过小波变换对MEMS... 微机电系统(MEMS)陀螺仪的零位偏移是影响惯性导航定位精度的主要原因之一。针对MEMS陀螺仪零位随温度变化的非线性偏移问题,提出一种基于风驱动优化-最小二乘支持向量机(WDO-LSSVM)的MEMS陀螺仪零偏温度补偿模型。通过小波变换对MEMS陀螺仪三轴输出数据进行滤波预处理,结合最小二乘支持向量机(LSSVM)和风驱动优化(WDO)算法,构建MEMS陀螺仪的零偏温度补偿模型。实验结果表明:与传统的反向传播神经网络(BP)模型、粒子群优化-最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)模型相比,所提模型的陀螺仪零偏均方根误差和平均绝对误差均减小了约50%,实现了具有良好普适性的MEMS陀螺仪零偏温度补偿,进而可以提高惯性导航系统的定位精度。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 风驱动优化算法 最小二乘支持向量机 温度补偿
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一种用于MEMS陀螺仪的隔振平台及其结构设计 被引量：1
14
作者 许高斌 杨海洋 +2 位作者 王超超 马渊明 陈兴 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第8期1065-1072,共8页
为隔离外部环境振动对MEMS陀螺仪性能造成的不利影响,文章设计了一种用于MEMS陀螺仪隔振的单层及双层隔振平台,通过理论分析隔振平台结构参数对隔振性能以及集成隔振平台对MEMS陀螺仪性能的影响,确立隔振平台的设计准则;设计了一种用于M... 为隔离外部环境振动对MEMS陀螺仪性能造成的不利影响,文章设计了一种用于MEMS陀螺仪隔振的单层及双层隔振平台,通过理论分析隔振平台结构参数对隔振性能以及集成隔振平台对MEMS陀螺仪性能的影响,确立隔振平台的设计准则;设计了一种用于MEMS陀螺仪的单层及双层隔振结构及其制备工艺流程,通过ANSYS仿真分析隔振平台结构设计的可靠性及合理性。对1个示例MEMS陀螺仪进行分析,结果表明所设计的单层及双层隔振平台结构合理可靠且均可隔离外界环境振动,通过增大第1层隔振平台质量不仅可以提高隔振效果还可有效降低集成隔振平台对MEMS陀螺仪性能的影响。采用设计的隔振平台结构与工艺流程可实现陀螺仪与隔振平台的圆片级封装,并可采用MEMS的加工工艺大批量生产,降低隔振成本。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 隔振平台 理论模型 制备工艺 仿真分析
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MEMS陀螺仪加速参数退化的可靠度评估 被引量：1
15
作者 刘吉 于丽霞 武锦辉 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期33-37,共5页
针对失效时间数据统计方法忽视了退化过程的微观变化和基于性能退化的可靠度评估方法试验需要长时间、多样本才能保证评估精度的问题,提出了MEMS陀螺仪加速参数退化的可靠度评估方法。该方法分析了MEMS陀螺仪的结构特点和能够表征退化... 针对失效时间数据统计方法忽视了退化过程的微观变化和基于性能退化的可靠度评估方法试验需要长时间、多样本才能保证评估精度的问题,提出了MEMS陀螺仪加速参数退化的可靠度评估方法。该方法分析了MEMS陀螺仪的结构特点和能够表征退化的特征参数、敏感应力及加载方式;形成了基于退化轨迹拟合和退化量分布拟合两种方式的加速参数退化可靠度评估方法,并应用于MEMS陀螺仪。通过对比不同评估方法得到的可靠度曲线结果表明,基于退化轨迹的拟合方法过程简洁易懂,基于退化量分布拟合方法建立了分布参数随时间及温度应力的函数,体现了样本参数退化的差异性,更符合陀螺仪退化的实际规律,有助于提高评估的准确度。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 退化轨迹 退化量 加速模型 可靠度
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小型化MEMS陀螺仪标定平台的设计 被引量：2
16
作者 侯为萍 孙敏 《电子工业专用设备》 2015年第2期4-6,14,共4页
基于角速率转台体积大、结构复杂、标定范围小、移动性差等现状,设计了一种标定范围广的小型化MEMS陀螺仪标定设备,在此基础上提出了一种角速度积分标定方法,通过将陀螺仪电压信号积分值与实际转动角度进行线性拟合,从而求得陀螺的标度... 基于角速率转台体积大、结构复杂、标定范围小、移动性差等现状,设计了一种标定范围广的小型化MEMS陀螺仪标定设备,在此基础上提出了一种角速度积分标定方法,通过将陀螺仪电压信号积分值与实际转动角度进行线性拟合,从而求得陀螺的标度因数。实验表明,该系统标定原理简单可靠,并且标定精度取决于角位置精度和角位移量,降低了对角速度精度的要求,从而大大减小了设备体积和设计难度。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 标定设备 标度因数 伺服系统
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一种MEMS陀螺仪的飞秒激光修调方法 被引量：4
17
作者 刘宇航 刘海平 +3 位作者 郑恒煜 刘经勇 陈志勇 张嵘 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期260-264,共5页
受微加工工艺条件限制,MEMS敏感结构的尺寸等关键参数的相对误差较大,使其在宏观上表现出非理想的运动特性,性能指标也难以满足高精度应用的要求。为消除加工误差的影响,分析了一种MEMS陀螺仪的运动特性和误差耦合机理,提出了一种通过... 受微加工工艺条件限制,MEMS敏感结构的尺寸等关键参数的相对误差较大,使其在宏观上表现出非理想的运动特性,性能指标也难以满足高精度应用的要求。为消除加工误差的影响,分析了一种MEMS陀螺仪的运动特性和误差耦合机理,提出了一种通过飞秒激光对敏感结构的梁进行刻蚀修调的方法。MEMS陀螺修调前后的运动特性试验表明,修调后的误差系数比修调前降低了50%以上,而误差的稳定性则比修调前提高了约70%,证明提出的飞秒激光刻蚀方法能够抑制微加工误差的影响,提高MEMS陀螺仪的性能。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 飞秒激光 零偏漂移 结构修调
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MEMS陀螺仪随机误差分析与建模 被引量：6
18
作者 张萌 王虹 吕东 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期68-71,共4页
微机电系统(MEMS)陀螺仪随机误差是影响惯性导航精度的关键因素,制约着惯性导航的发展。为改善MEMS陀螺仪性能,提高Allan方差辨识精度,通过改进Allan方差方法分析陀螺仪随机漂移误差,在此基础上,利用时间序列分析方法建立MEMS陀螺仪随... 微机电系统(MEMS)陀螺仪随机误差是影响惯性导航精度的关键因素,制约着惯性导航的发展。为改善MEMS陀螺仪性能,提高Allan方差辨识精度,通过改进Allan方差方法分析陀螺仪随机漂移误差,在此基础上,利用时间序列分析方法建立MEMS陀螺仪随机误差模型。结果表明,该方法计算简便,建模灵活,能够显著提高Allan方差计算精度和数据利用率,时间序列模型稳定性好,适用性强。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 随机误差 改进Allan方差 时间序列建模
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基于DSP的MEMS陀螺仪信号处理平台的设计 被引量：6
19
作者 刘桂林 张志文 《现代电子技术》 2009年第9期127-129,共3页
针对现在MEMS陀螺仪的精度还不高的状况,为了降低陀螺仪信号的噪声,改善其非线性性能,提高陀螺仪信号的精度,提出基于TI公司的数字信号处理器TMS320VC33的MEMS陀螺信号实时采集与处理系统,对MEMS陀螺信号进行降噪、非线性补偿处理;并在... 针对现在MEMS陀螺仪的精度还不高的状况,为了降低陀螺仪信号的噪声,改善其非线性性能,提高陀螺仪信号的精度,提出基于TI公司的数字信号处理器TMS320VC33的MEMS陀螺信号实时采集与处理系统,对MEMS陀螺信号进行降噪、非线性补偿处理;并在DSP多任务机制下实现数据采集、处理、传输的并行化,该信号处理平台信号处理时间短,实时性高,可以满足MEMS陀螺仪的使用要求,算法简单有效,可以显著降低MEMS陀螺信号的噪声,在实际应用中具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 非线性补偿 数据采集 实时性
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基于MEMS陀螺仪及压电微摆镜的光机电联合稳像技术 被引量：1
20
作者 雷琼莹 金伟其 +3 位作者 郭宏 米凤文 张旭 胡亮亮 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期332-337,共6页
针对光电平台抖动造成图像平移和旋转导致图像模糊的问题,研究了一种基于MEMS陀螺仪和压电微摆镜的光机电联合稳像实验系统,主要包括MEMS陀螺仪及控制器、压电微摆镜及控制系统和上位PC机后处理系统等。通过位于可见光摄像机上的MEMS陀... 针对光电平台抖动造成图像平移和旋转导致图像模糊的问题,研究了一种基于MEMS陀螺仪和压电微摆镜的光机电联合稳像实验系统,主要包括MEMS陀螺仪及控制器、压电微摆镜及控制系统和上位PC机后处理系统等。通过位于可见光摄像机上的MEMS陀螺仪及控制器的Kalman滤波获取当前帧相对参考帧的旋转角度,PC机同步采集摄像机的视频图像并计算出图像旋转量进行补偿;采用二维灰度投影法对图像二维偏移量进行估计,分离意向运动和随机抖动,得到抖动偏移量,控制成像光路中的压电陶瓷微摆镜进行光机补偿校正;进一步结合参考图像采用数字稳像方法进行第2次偏移量补偿,实现了对偏移量的大范围和高精度校正,得到清晰图像。实验表明:该系统对角度的稳像精度小于0.4°,对二维平移的补偿精度达到1个像素,图像帧频达到25 fps,可对存在平移和旋转的抖动图像进行有效的校正。 展开更多
关键词 光机电稳像 mems陀螺仪 压电微摆镜 KALMAN滤波 灰度投影
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