架硅微型机械振动陀螺仪鲁棒控制研究

1、 5 9 6 仪 器 仪 表 学 报 第2 卷 6 3 C ,S ,An .C , e n k Ac a r e b n e m E l e r d r e iM.S h k e l o n c e p t i mp l e me n t a t i o na n dc o n t r o lo fwi d eb a n d wi d t h ME MS ,Ar ,VA,J 5 2 7 , 2 0 0 1 , 1 2 2 9 C o n f e r e n c e i n g t o n u n e2 1 2 3 4 . . P g y r o s c o p e s r o c e e d

2、i n g s o f t h e Ame r i c a n C o n t r o l 4 S ,R .Ad u n g s uP a r k o b e r t oHo r o wi t z a p t i v ec o n t r o l f o rZ .P a x i s ME MS g y r o s c o p e s r o c e e d i n g so ft h e Ame r i c a n 1 2 2 3 1 2 2 8 . ,Ar ,VA, 5 2 7 , 2 0 0 1 , C o n t r o lC o n f e r e n c e i n g t o n

3、J u n e2 5 P . . . Mi B L j u n g c r o ma c h i n e dg y r o s c o p e wi t hi n t e g r a t e d .D ,B ,C 1 9 9 7 . e l e c t r o n i c s o c t o r a l D i s s e r t a t i o n e r k e l e y A, 实线 - 理想状态 双点划线 -y轴固有频率摄动 6 S . , M.C ,P .C ,e . . An C h a n g h i a a s t i l l o B o r e l l e y ta l ,1

4、 9 9 8 , 6 : 1 3 8 1 4 3 . S e n s o r sa n dAc t u a t o r s A6 图 9 微陀螺闭环力平衡控制时的输出电压 . e l e c t r o f o r me dC MOS i n t e g r a t e d a n g u l a rr a t es e n s o r 7 X .J ,J .S , M.Kr . A mo i a n g e e g e r a f t n o l i t h i c ss u r f a c e 5 结 论 .P . mi c r o ma c h i n e dZ a x i sg y r

5、 o s c o p ewi t hd i g i t a l o u t p u t r o 2 0 0 0 , 1 6 1 9 . 高 钟 毓, 张 嵘. 微 型 机 械 陀 螺 仪 的 性 能 分 析. 清华 8 董 煜 茜, 大学学报 ( 自然科学版 , 1 9 9 8 , 3 8 ( 1 1 : 1 3 . 0 0 0S . VL , Ho , HI , I E E E2 y mp S IC i r c u i t s n o l u l u J u n e 以内框驱动式双框架硅微型角振动陀螺仪为对 象, 建立了闭环力平衡控制 模 型 , 采 用 鲁 棒 H 控 制 理 论中的混合灵

6、敏度法设计了鲁棒控制器 。 仿真结果表 明, 理想状态下对同样的 陀螺闭环力平衡控制后 , z 灵 敏 度比开环时提高约 4倍 , 外框架转角减小开环时 的1 在 y轴 固 有 频 率 摄 动 下 , 闭环微陀螺 / 6 . 2 5左 右 ; 性能虽然也下降 , 但下降幅度显著低于开环微陀螺 , 闭 环微蛇螺对摄动的鲁棒性显著高于开环微陀螺 。 参考文献 1 Na v i d , Ya z d i F a r r o k h , Ay a z i . Kh a l i l Na j a f i 9 S ,R .Ad u n g s uP a r k o b e r t oHo r o wi t

7、 z a p t i v ec o n t r o l f o r t h e . c o n v e n t i o n a lmo d e lo fo p e r a t i o no fME MS g y r o s c o p e s ( 1 : 1 0 1 1 0 8 . ,2 0 0 3 ,1 2 J o u r n a lo fMi c r o e l e c t r o Me c h a n i c a lS y s t e ms 北 京: 清 华 大 学 出 版 社, 1 0 申 铁 龙. H 控 制 理 论 与 应 用 . 1 9 9 6 . 方玉明. 平面振动式硅微型加速计的研制. 传感技 1 1 茅盘松, 术学报 , 1 9 9 7 , ( 4 . 作者简介 方玉明 女 1 9 7 5年 生 博士研究生 研究方向为微电 .P .I ,1 9 9 8 ,8 6 Mi c r o ma c h i n e dI n e r t i a lS e n s o r s r o c E E E ( 8 : 1 6