静电悬浮加速度计论文-肖奇军,崔峰,罗忠辉

静电悬浮加速度计论文-肖奇军,崔峰,罗忠辉

导读:本文包含了静电悬浮加速度计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微电子机械系统(MEMS),静电悬浮,微加速度计,起支控制

静电悬浮加速度计论文文献综述

肖奇军,崔峰,罗忠辉[1](2019)在《静电悬浮六轴微加速度计单边支承起支控制》一文中研究指出给出了一种基于微电子机械系统(MEMS)技术的静电悬浮微加速度计(MESA),其主要由上定子、质量块和下定子组成。采用力平衡原理和力矩平衡原理可同时测量叁轴线加速度和叁轴角加速度,即对质量块实行闭环控制使质量块保持在零位,输出控制电压反映壳体输入加速度的大小。设计出基于混合微制造技术的微加速度计结构和加工工艺,制造出静电悬浮微加速度计原型机,进行静电悬浮六轴微加速度计的控制和检测方案设计,为了克服质量块远离平衡位置的非线性特性,根据非线性的静电力模型设计出无预载电压的单边支承控制器。通过实验结果可以看出,采用无预载电压的单边支承控制器实现起支时,超调量为12%,调节时间为16.6 ms,表现出良好的动态性能和全局稳定性,证明了该控制方法的准确性和有效性。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年04期)

张小青,李存惠,王佐磊,敏健[2](2018)在《静电悬浮加速度计在卫星导航应用展望》一文中研究指出通过对静电加速度计特征分析,研究提出了用其六轴高精度加速度测量输出参数进行空间飞行体自主导航、长航时盲飞过程中加速度导航的可能性,并给出该过程实现的基本的工作模式。研究分析了高精度轨道姿态控制发展趋势,对静电悬浮加速度计导航应用的技术需求、导航用静电悬浮加速度计技术可行性、导航加速度计特征和基本参数,及目前高精度静电悬浮加速度计导航的技术指标体系、同时实现大量程高精度测量、难以实现地面验证等主要问题和解决措施等内容进行了为全面的讨论,并提出了初步的建议。(本文来源于《空间电子技术》期刊2018年01期)

杨雅之[3](2017)在《静电悬浮加速度计热分析与热设计的初步仿真研究》一文中研究指出作为空间航天器载荷中精密测量仪器的静电悬浮加速度计,研究分析其整体温度情况以及检验质量TM处的温度波动具有重要意义。GOCE、LISA和LISA Pathfinder等航天器都对温度问题进行了相关的研究,LISA Pathfinder航天器还设置有一个专门的热诊断子系统诊断温度影响。本论文基于本课题组的有内热源的电路与机械一体化设计的静电悬浮加速度计实际模型,在给定的外界环境条件以及内部环境状况下,对其进行简化,并进行了热分析仿真以及基于热分析仿真结果的热设计仿真。机械与电路一体化的设计导致了加速度计载荷内部有源,本论文着重研究这一类有源结构的静电悬浮加速度计的温度情况以及其热设计方法的仿真。论文采用基于有限元方法(FEM)的软件COMSOL Multiphysics对加速度计进行仿真。首先是对模型的简化,把具有很多小结构的实体模型进行简化,并对边界条件进行简化整合。实体结构的主要部分由内到外分别为检验质量TM、极板框、真空腔、电路板与电路框、外壳。随后论文拟定两部分仿真:在外界环境温度为Tamb=20+sin(2π60t)正弦波动,波动幅度为1℃时对加速度计的热分析仿真;在热分析结果之后对加速度计进行热设计并仿真。两部分仿真都是瞬态仿真求解,得出以下结论:(1)经过5h后检验质量TM处温度稳定在(20.026℃,20.032℃)区间内波动,波动幅度为0.003℃。检验质量TM上最大温度差为5×10-5℃。(2)热设计之后,检验质量TM在经过66h还未达到稳定波动状态,温度仍然在缓步上升。检验质量TM上最大温度差为6.6×10-7℃。(3)热设计仿真降低了整体温度以及检验质量的温度,均匀了检验质量的温差,但是增大了稳定时间。结合研究结论,提出了后续设计的改进方案并仿真,为以后的实验奠定了理论基础,并对热诊断进行了一定的展望。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-08-01)

李洪银,屈少波,白彦峥,吴书朝,周泽兵[4](2017)在《静电悬浮加速度计在轨质心位置的最小二乘估计》一文中研究指出本文使用国内首次搭载飞行的静电悬浮加速度计在轨数据与卫星姿态数据,对加速度计与卫星质心的相对位置进行了估计测量.文中分析得到,在卫星姿态机动时,加速度计的输入加速度主要来自于离心加速度及角加速度引入的线加速度.结合卫星姿态机动时陀螺仪的测量数据,使用最小二乘法对加速度计质心位置的叁个分量进行了联合估计.结果表明:质心位置的估计精度达到约6 mm水平,主要受限于卫星平台条件和加速度计测量精度限制.利用本文方法对未来重力卫星任务进行了分析,若使用精度为1×10~(-10)m·s~(-2)加速度计以及2角秒分辨率的星敏感器,可将质心位置估计精度提高至4.6×10~(-6)m水平.(本文来源于《地球物理学报》期刊2017年03期)

陈光锋,霍红庆,王佐磊,银东东,雷军刚[5](2015)在《静电悬浮加速度计地面高压悬浮原理与应用》一文中研究指出静电悬浮加速度计是进行空间飞行器准稳态非重力精密测量的设备。静电悬浮加速度计研制中,需要借助高压悬浮来完成其功能和部分性能评价的相关工作。文章就地面静电悬浮加速度计检验质量高压悬浮中涉及的相关问题进行了理论分析,给出了地面悬浮原理、高压电路实现形式、工作点选取、稳定性控制、高压静电力作用分析等,给出了实际试验结果,表明地面上系统在O.1 Hz附近具有10-8gn/Hz1/2左右的分辨率,并可在悬浮状态下,完成功能及相关性能测试,获得静电悬浮加速度计地面直接性能评价受限的主要因素,同时就存在的问题进行了讨论。(本文来源于《中国空间科学技术》期刊2015年05期)

刘爽,刘云峰,董景新[6](2015)在《基于功率谱密度的静电悬浮加速度计分辨率估计方法》一文中研究指出高精度静电悬浮加速度计常采用功率谱密度估计(PSD)来评估分辨率水平,商用PSD分析仪需实时在线分析,且分析时间长、频域分辨率低、成本高。为此提出了一种线下PSD估计方法,利用简易采集系统采集噪声信号,再进行PSD估计。给出了正确的PSD估计表达式,推导了加速度计分辨率与PSD的关系,通过实验对比了该方法与HP35670A动态分析仪分析结果,实验结果验证了该方法的有效性。最后用该方法分析了研制的静电悬浮加速度计原理样机X1、Y和Z2叁个通道加速度噪声的PSD,得到0.1 Hz处PSD分别为:8.07×10-5g/Hz1/2、3.29×10-8g/Hz1/2和2.39×10-7g/Hz1/2;在带宽0.001~0.1 Hz内分辨率分别为4.64×10-5g、4.21×10-8g和1.51×10-7g。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2015年10期)

刘爽,刘云峰,董景新[7](2015)在《闭环点位置对静电悬浮加速度计性能影响研究》一文中研究指出为研究差动电容式静电悬浮加速度计非线性、零偏、标度因数、噪声以及量程与闭环点位置的关系,推导了闭环点位置与上述参数关系的数学模型,分析了闭环点偏移来源。通过仿真和实验对比了闭环点调节前后系统非线性、零偏和量程,通过实验研究了闭环点位置波动对系统噪声的影响。仿真和实验结果表明,将敏感质量闭环点位置调节在机械零点附近可以降低系统非线性、零偏和系统噪声,并能提高理论量程。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2015年07期)

刘爽,刘云峰,董景新[8](2015)在《静电悬浮加速度计轴间耦合误差角的在线测量》一文中研究指出静电悬浮加速度计轴间耦合误差角与悬浮质量块的平行度误差有关,而常规方法很难测量其大小和方向,故本文提出了一种变预载轴间耦合误差角在线测量方法。通过分析悬浮质量块平行度误差、耦合误差角、姿态角与静电力耦合的关系,推导了变预载法进行在线耦合误差角精确测量的原理和公式。设计了静电悬浮加速度计原理样机,并利用该样机对提出的测量方法进行了实验验证。实验测得X向对Y/Z向耦合误差角分别为-5.10×10-4 rad和2.36×10-5rad,与理论分析相符。该方法同样适用于Y向对X/Z及Z向对X/Y的耦合误差角的在线测量。上述结果表明该方法可以有效、精确地完成静电悬浮加速度计不同轴之间耦合误差角的在线测量。(本文来源于《光学精密工程》期刊2015年02期)

周泽兵,白彦峥,屈少波,吴书朝[9](2014)在《静电悬浮加速度计研制及空间飞行试验进展》一文中研究指出静电悬浮加速度计,是空间引力物理实验、卫星重力测量的关键载荷之一,其主要功能是测量航天器所受到的非保守力或者引力梯度信息。美国、欧洲目前已先后发射了CHAMP、GRACE、GOCE等地球重力场测量卫星,成功对全球重力场进行了测量。华中科技大学自从2000年起从事静电悬浮加速度计的地面研究,在关键技术攻关、地面性能测试、研制工艺以及样机工程化研究等方面已取得重要进展。通过高电压提供的静电力补偿地面重力,成功将加速度计的检验质量块控制在悬浮状态,验证了加(本文来源于《2014年中国地球科学联合学术年会——专题3:地球重力场及其地学应用论文集》期刊2014-10-19)

刘爽,刘云峰,董景新[10](2014)在《静电悬浮加速度计反馈引起闭环点漂移机理及抑制方法》一文中研究指出静电悬浮加速度计的检测质量闭环点位置偏离电极框中心时会造成系统非线性误差,调整检测电路输出电压可调整检测质量闭环点,而在调整过程中发现反馈电压变化会引起电容检测电路输出电压漂移,从而影响闭环点调节精度。为解决此问题,研究了闭环点位置与检测电路输出电压变化的关系,推导了检测电路传递函数,初步确定了反馈电压对检测电路输出电压影响的原因是隔直电容选取不恰当,通过实验对比了材料为C0G、Y5P、X7R及SL的多层陶瓷电容作为隔直电容时输出电压与反馈电压关系。实验结果表明:采用低温漂、耐高压和受频率影响小的C0G电容作为隔直电容能够消除反馈对检测电路引起的输出电压漂移,从而消除调节闭环点过程中闭环点位置的漂移,并且能提高检测电路稳定性。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2014年05期)

静电悬浮加速度计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过对静电加速度计特征分析,研究提出了用其六轴高精度加速度测量输出参数进行空间飞行体自主导航、长航时盲飞过程中加速度导航的可能性,并给出该过程实现的基本的工作模式。研究分析了高精度轨道姿态控制发展趋势,对静电悬浮加速度计导航应用的技术需求、导航用静电悬浮加速度计技术可行性、导航加速度计特征和基本参数,及目前高精度静电悬浮加速度计导航的技术指标体系、同时实现大量程高精度测量、难以实现地面验证等主要问题和解决措施等内容进行了为全面的讨论,并提出了初步的建议。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

静电悬浮加速度计论文参考文献

[1].肖奇军,崔峰,罗忠辉.静电悬浮六轴微加速度计单边支承起支控制[J].微纳电子技术.2019

[2].张小青,李存惠,王佐磊,敏健.静电悬浮加速度计在卫星导航应用展望[J].空间电子技术.2018

[3].杨雅之.静电悬浮加速度计热分析与热设计的初步仿真研究[D].华中科技大学.2017

[4].李洪银,屈少波,白彦峥,吴书朝,周泽兵.静电悬浮加速度计在轨质心位置的最小二乘估计[J].地球物理学报.2017

[5].陈光锋,霍红庆,王佐磊,银东东,雷军刚.静电悬浮加速度计地面高压悬浮原理与应用[J].中国空间科学技术.2015

[6].刘爽,刘云峰,董景新.基于功率谱密度的静电悬浮加速度计分辨率估计方法[J].仪表技术与传感器.2015

[7].刘爽,刘云峰,董景新.闭环点位置对静电悬浮加速度计性能影响研究[J].仪器仪表学报.2015

[8].刘爽,刘云峰,董景新.静电悬浮加速度计轴间耦合误差角的在线测量[J].光学精密工程.2015

[9].周泽兵,白彦峥,屈少波,吴书朝.静电悬浮加速度计研制及空间飞行试验进展[C].2014年中国地球科学联合学术年会——专题3:地球重力场及其地学应用论文集.2014

[10].刘爽,刘云峰,董景新.静电悬浮加速度计反馈引起闭环点漂移机理及抑制方法[J].中国惯性技术学报.2014

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