隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）在民用和軍用領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。在MEMS的軍事應(yīng)用中,慣性導(dǎo)航是一個(gè)重要的研究方向�；贛EMS技術(shù)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具有的組合定位精度高、體積小、抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn),符合傳統(tǒng)彈藥制導(dǎo)化的發(fā)展需求。本文研究設(shè)計(jì)了一款適用于高過(guò)載沖擊應(yīng)用環(huán)境下的微慣性測(cè)量單元。根據(jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行了微慣性測(cè)量單元的總體方案設(shè)計(jì)。按照設(shè)計(jì)方案,選擇國(guó)內(nèi)研究所自研的MEMS慣性傳感器并設(shè)計(jì)應(yīng)用電路,實(shí)現(xiàn)慣性測(cè)量功能。依照慣性測(cè)量原理,選擇高強(qiáng)度金屬設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)MEMS慣性傳感器測(cè)量軸的正交裝配,保證在高過(guò)載環(huán)境下結(jié)構(gòu)的可靠性。選擇聚氨酯發(fā)泡作為抗高過(guò)載保護(hù)的緩沖材料,保護(hù)高過(guò)載沖擊環(huán)境下的電子器件。分別對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)以及灌封后的整體組件進(jìn)行ANSYS有限元分析。仿真結(jié)果對(duì)微慣性測(cè)量單元的抗高過(guò)載防護(hù)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。選擇ARM微處理器并設(shè)計(jì)相應(yīng)的主控電路,實(shí)現(xiàn)微慣性測(cè)量單元的數(shù)據(jù)處理與通信功能。利用圖形編程軟件LabView設(shè)計(jì)上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)微慣性測(cè)量單元的數(shù)據(jù)通信以及儲(chǔ)存功能,完成微慣性測(cè)量單元的標(biāo)定。分析誤差原理,建立微慣性測(cè)量單元測(cè)... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 MEMS技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究狀況
        1.2.2 MEMS技術(shù)在制導(dǎo)武器中應(yīng)用
    1.3 慣性導(dǎo)航工作原理
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 微慣性測(cè)量單元總體設(shè)計(jì)
    2.1 微慣性測(cè)量單元設(shè)計(jì)要求
    2.2 微慣性測(cè)量單元方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 慣性測(cè)量功能實(shí)現(xiàn)
        2.2.2 抗高過(guò)載防護(hù)方案
        2.2.3 標(biāo)定與誤差補(bǔ)償
    2.3 本章小結(jié)
3 慣性測(cè)量模塊設(shè)計(jì)
    3.1 MEMS慣性傳感器選擇及電路設(shè)計(jì)
        3.1.1 MEMS陀螺儀的選擇及電路設(shè)計(jì)
        3.1.2 MEMS加速度計(jì)的選擇及電路設(shè)計(jì)
    3.2 微慣性測(cè)量單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.1 微慣性測(cè)量模塊支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 微慣性測(cè)量單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.3 抗高過(guò)載防護(hù)設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
4 抗高過(guò)載有限元仿真
    4.1 有限元仿真理論分析
        4.1.1 LS-DYNA程序
        4.1.2 動(dòng)力學(xué)求解分析
    4.2 剛性防護(hù)下仿真模型建立與分析
        4.2.1 有限元模型建立
        4.2.2 施加載荷邊界條件
        4.2.3 仿真結(jié)果分析
    4.3 柔性防護(hù)下仿真模型建立與分析
        4.3.1 有限元模型建立
        4.3.2 施加載荷邊界條件
        4.3.3 仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        5.1.1 數(shù)據(jù)采集與處理
        5.1.2 數(shù)據(jù)傳輸
        5.1.3 LDO供電模塊
    5.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 數(shù)據(jù)采集SPI通信
        5.2.2 數(shù)據(jù)處理
        5.2.3 數(shù)據(jù)發(fā)送RS422通信
    5.3 采集軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.3.1 采集程序前面板設(shè)計(jì)
        5.3.2 上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件主程序設(shè)計(jì)
        5.3.3 上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件運(yùn)行驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)標(biāo)定與過(guò)載沖擊試驗(yàn)
    6.1 微慣性測(cè)量單元分立標(biāo)定
        6.1.1 MEMS加速度計(jì)組標(biāo)定
        6.1.2 MEMS陀螺儀組標(biāo)定
    6.2 微慣性測(cè)量單元誤差分析
        6.2.1 零偏誤差
        6.2.2 標(biāo)度因數(shù)誤差
        6.2.3 正交誤差
        6.2.4 g敏感性誤差
        6.2.5 溫度誤差
    6.3 微慣性測(cè)量單元的非正交誤差補(bǔ)償
        6.3.1 MEMS加速度計(jì)的非正交誤差補(bǔ)償
        6.3.2 MEMS陀螺儀的非正交誤差補(bǔ)償
    6.4 過(guò)載沖擊試驗(yàn)
        6.4.1 空氣炮的發(fā)展與應(yīng)用
        6.4.2 空氣炮試驗(yàn)
        6.4.3 空氣炮過(guò)載沖擊試驗(yàn)分析
    6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]彈上加速度數(shù)據(jù)檢測(cè)與處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張輝.南京理工大學(xué) 2014
[5]高過(guò)載寬脈沖空氣擊錘設(shè)計(jì)及試驗(yàn)技術(shù)研究[D]. 門士瀅.南京理工大學(xué) 2014
[6]基于微機(jī)械加速度計(jì)的無(wú)陀螺捷聯(lián)慣性技術(shù)研究[D]. 夏秀瑋.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[7]信息化戰(zhàn)爭(zhēng)背景下高校國(guó)防教育教學(xué)研究[D]. 蔡斌.廈門大學(xué) 2013
[8]聚氨酯導(dǎo)熱灌封膠的制備及性能研究[D]. 安佳麗.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[9]MEMS電容式加速度傳感器檢測(cè)電路研究[D]. 劉冬.西安電子科技大學(xué) 2010
[10]高g值沖擊測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 景鵬.中北大學(xué) 2009



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