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基于STM32的无位置传感器BLDCM控制系统设计 被引量:7
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作者 高正中 张晓燕 +1 位作者 宋森森 李梓萌 《现代电子技术》 北大核心 2016年第22期175-178,共4页
通过对无刷直流电动机(BLDCM)工作原理分析,给出一种基于STM32无位置传感器的BLDCM控制系统设计方法。采用硬件获取换相点降低了对控制器性能的要求,该系统主要包括换相点检测电路、电动机驱动电路、电流检测及保护电路、通信接口等。... 通过对无刷直流电动机(BLDCM)工作原理分析,给出一种基于STM32无位置传感器的BLDCM控制系统设计方法。采用硬件获取换相点降低了对控制器性能的要求,该系统主要包括换相点检测电路、电动机驱动电路、电流检测及保护电路、通信接口等。采用速度和电流双闭环控制,稳定了电动机的输出转矩,提高了电动机的响应速度。实验结果表明该设计具有控制精度高、响应速度快、运行稳定可靠等特点。 展开更多
关键词 反电动势检测 BLDCM STM32 闭环控制
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微陀螺仪检测平衡回路建立与验证 被引量:2
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作者 王晓雷 赵向阳 +3 位作者 曹玲芝 张吉涛 刘玉翠 郑晓婉 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第10期146-149,共4页
基于梳齿电容微结构,分析了电压驱动梳齿电容振动产生静电力的工作原理;针对微陀螺仪开环直接检测的不足,采用静电力平衡哥氏力的方法构建平衡回路,抑制哥氏振动。提取了微陀螺仪哥氏输出信号振动幅值;以哥氏振动幅值为控制量,设计了微... 基于梳齿电容微结构,分析了电压驱动梳齿电容振动产生静电力的工作原理;针对微陀螺仪开环直接检测的不足,采用静电力平衡哥氏力的方法构建平衡回路,抑制哥氏振动。提取了微陀螺仪哥氏输出信号振动幅值;以哥氏振动幅值为控制量,设计了微陀螺仪检测平衡回路。仿真和实验表明构建的检测平衡回路能够有效地平衡哥氏力,抑制哥氏振动,使质量块回到平衡位置,微陀螺仪标度因数线性度和对称性有显著提高,测量范围、阈值和分辨率等性能均有不同程度改善。 展开更多
关键词 微陀螺仪 检测平衡回路 哥氏效应 闭环控制
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基于带通Σ-Δ调制器的硅微机械陀螺力反馈闭环检测 被引量:4
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作者 吴志强 杨亮 +1 位作者 夏国明 苏岩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2540-2545,共6页
为了提高硅微机械陀螺(SMG)的性能,研究了一种基于四阶机电结合带通Σ-Δ调制器(SDM)的硅微机械陀螺力反馈闭环检测方法。基于谐振器级联谐振前馈(CRFF)结构设计了该方法的仿真模型,并利用商用软件SD TOOLS计算了环路参数。采用MATLAB/S... 为了提高硅微机械陀螺(SMG)的性能,研究了一种基于四阶机电结合带通Σ-Δ调制器(SDM)的硅微机械陀螺力反馈闭环检测方法。基于谐振器级联谐振前馈(CRFF)结构设计了该方法的仿真模型,并利用商用软件SD TOOLS计算了环路参数。采用MATLAB/SIMULINK对设计结果进行了行为级仿真,结果表明,1 Hz条件下环路的信噪比达到了109.2dB,符合设计预期。在此基础上,以现场可编程门阵列(FPGA)为数字处理核心搭建了硅微机械陀螺数字化测控电路并进行了性能测试。结果表明,采用带通SDM闭环检测技术和数字化闭环驱动技术后,硅微机械陀螺的Allan方差零偏不稳定性约为1.15(°)/h,角度随机游走约为7.74×10-2(°)/√h,且信噪比参数满足了设计目标。得到的结果证明了设计方法的正确性;显示提出的带通SDM力反馈闭环检测方法有助于提高SMG的性能,拓展其应用领域。 展开更多
关键词 硅微机械陀螺 力反馈闭环检测 SIGMA Delta(Σ-Δ)调制器 ALLAN方差
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静电负刚度调谐加速度计的力平衡闭环检测控制方法 被引量:3
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作者 张晶 刘雨东 +2 位作者 王皓 苏岩 朱欣华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期374-380,共7页
静电负刚度调谐加速度计(EFMA)在设计原理上具有兼顾电容式加速度计和谐振式加速度计相关优点的潜力。然而由于静电刚度对应的极板位移具有明显的非线性效应,使得EFMA在大量程应用中标度因数非线性较差,成为了当前制约EFMA量程提升的重... 静电负刚度调谐加速度计(EFMA)在设计原理上具有兼顾电容式加速度计和谐振式加速度计相关优点的潜力。然而由于静电刚度对应的极板位移具有明显的非线性效应,使得EFMA在大量程应用中标度因数非线性较差,成为了当前制约EFMA量程提升的重要因素。基于EFMA频率输出的特点,推导了力平衡控制量并开展了力平衡控制环路的设计与研究;结合EFMA敏感器件完成实验室样机的调试与性能测试,对比了有、无力平衡闭环检测电路的量程与标度因数非线性,在保证EFMA零偏稳定性、标度因数稳定性不受影响的情况下将其标度因数从5 Hz/g提升到了24.5 Hz/g,量程从±1 g提升到了±25 g,结果验证了基于频率检测的力平衡闭环检测控制方法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 静电负刚度调谐加速度计 闭环检测 力平衡控制 标度因数非线性
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基于虚拟科氏力相位特性的硅MEMS陀螺自动模态匹配及闭环检测 被引量:1
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作者 彭友福 赵鹤鸣 +4 位作者 卜峰 程梦梦 喻磊 徐大诚 郭述文 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第3期110-117,共8页
介绍了一种基于虚拟科氏力相位特性的自动模态匹配方法,该方法能提高开环检测时陀螺的标度因子、降低其零偏不稳定性。同时,为了增大模态匹配时的可检测输入角速度范围,采用力平衡反馈闭环,将科氏输出位移控制在一个幅度较小且稳定的振... 介绍了一种基于虚拟科氏力相位特性的自动模态匹配方法,该方法能提高开环检测时陀螺的标度因子、降低其零偏不稳定性。同时,为了增大模态匹配时的可检测输入角速度范围,采用力平衡反馈闭环,将科氏输出位移控制在一个幅度较小且稳定的振动状态。通过Simulink模型进行仿真,并在基于FPGA的数字控制电路中对本课题组的十六边型盘式谐振陀螺(cobweb-like DRG)进行实验。实验结果表明,使用该方法实现模态匹配后,开环检测时,陀螺的标度因子和零偏不稳定性分别从未匹配状态下的13 mV/[(°)·s]^-1、13.5°/h提高到了158 mV/[(°)·s]^-1、1.1°/h;自动模态匹配与闭环同时工作时,标度因子为76 mV/[(°)·s]^-1,零偏不稳定性为2.3°/h,可检测输入角速度范围为±31°/s。 展开更多
关键词 硅MEMS陀螺 自动模态匹配 相位特性 频率调谐 力平衡闭环检测 虚拟科氏力 正交刚度校正
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强震观测用MEMS型加速度计研究
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作者 孙志远 王雷 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期124-128,共5页
强震观测中记录的加速度时程是城市大型建筑抗震设计的重要依据,为城市抗震设防提供可靠的数据支持。因此,对加速度计在稳定性、线性度、动态范围和直流响应等性能方面有着很高的要求。提出利用静电力反馈控制技术与传感器技术相结合形... 强震观测中记录的加速度时程是城市大型建筑抗震设计的重要依据,为城市抗震设防提供可靠的数据支持。因此,对加速度计在稳定性、线性度、动态范围和直流响应等性能方面有着很高的要求。提出利用静电力反馈控制技术与传感器技术相结合形成闭环力平衡式MEMS加速度计,使之具有良好的低频特性。并采用四阶ΣΔ调制器完成低噪声信号采样,确保其动态范围高于140 d B,完全满足现有强震观测规范对该项指标的要求。 展开更多
关键词 强震观测 MEMS加速度计 闭环 力平衡 ∑△调制器
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