本文關(guān)鍵詞：加速度計(jì)數(shù)據(jù)采集與溫度補(bǔ)償技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本文以高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)的研制開(kāi)發(fā)為應(yīng)用背景,基于測(cè)試計(jì)量技術(shù)與儀器精度理論,對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)中關(guān)鍵元件加速度計(jì)的測(cè)量精度及其數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究。 首先,基于歐拉角,分析了加速度計(jì)靜態(tài)誤差數(shù)學(xué)模型;基于反饋回路原理,分析了輸出加速度誤差模型。同時(shí),還分析了石英撓性加速度計(jì)基本原理。以此為理論基礎(chǔ),研究了加速度計(jì)輸出信號(hào)中誤差的成因。通過(guò)對(duì)加速度計(jì)輸出信號(hào)特征的研究并基于數(shù)據(jù)采集基本理論,設(shè)計(jì)完成加速度計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),此系統(tǒng)由硬件電路與相應(yīng)軟件程序兩部分組成。 慣導(dǎo)系統(tǒng)是測(cè)量載體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)與速度的一種高精度測(cè)量?jī)x器,任何溫度波動(dòng)都會(huì)對(duì)其工作狀態(tài)產(chǎn)生影響,致使系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果帶有由溫度引起的誤差,進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)測(cè)量精度下降。本文研究了溫度變化引起放大電路和ADC中誤差漂移的相關(guān)問(wèn)題,采用可以有效抑制溫度漂移的失調(diào)電壓校正解決方法。通過(guò)分析存在于采集電路系統(tǒng)各個(gè)電路單元的電路噪聲和溫度變化引起的溫度漂移,提出對(duì)數(shù)據(jù)采集電路進(jìn)行整體溫度誤差補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方法。 分析了加速度計(jì)工作時(shí)的自加熱效應(yīng)及由此產(chǎn)生的溫度場(chǎng)對(duì)加速度計(jì)輸出精度的影響。將溫度變量引入到加速度計(jì)的靜態(tài)誤差數(shù)學(xué)模型中,使其成為能夠?qū)?yīng)于溫度變化的溫度誤差數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了用于對(duì)溫度模型中的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)的具體測(cè)試與數(shù)據(jù)處理方案。 結(jié)合測(cè)試技術(shù)與數(shù)據(jù)處理基本理論,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)加以詳盡分析,探討了儀器測(cè)量精度與測(cè)量誤差等相關(guān)問(wèn)題。對(duì)比分析了線性補(bǔ)償方法和基于正交多項(xiàng)式補(bǔ)償?shù)姆蔷�性補(bǔ)償方法的溫度補(bǔ)償效果。
【關(guān)鍵詞】：慣性導(dǎo)航 加速度計(jì) 數(shù)據(jù)采集 溫度補(bǔ)償 數(shù)據(jù)擬合 測(cè)試計(jì)量
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH824.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 課題的研究背景11-12
• 1.2 課題所涉及關(guān)鍵技術(shù)12-16
• 1.2.1 加速度計(jì)12-13
• 1.2.2 數(shù)據(jù)采集與Sigma-Delta數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)13-15
• 1.2.3 溫度補(bǔ)償技術(shù)15-16
• 1.3 課題意義16
• 1.4 課題研究主要內(nèi)容16-18
• 第2章 加速度計(jì)輸出誤差模型18-29
• 2.1 慣性元件的誤差模型綜述18-19
• 2.2 加速度計(jì)的靜態(tài)誤差數(shù)學(xué)模型19-26
• 2.2.1 歐拉角19-20
• 2.2.2 加速度計(jì)的靜態(tài)誤差數(shù)學(xué)模型20-26
• 2.3 撓性加速度計(jì)基本原理26-28
• 2.3.1 組成和原理26-27
• 2.3.2 基于反饋回路的數(shù)學(xué)模型27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 數(shù)據(jù)采集電路硬件設(shè)計(jì)與性能分析29-55
• 3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作原理29
• 3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)各單元電路設(shè)計(jì)29-34
• 3.2.1 放大及濾波設(shè)計(jì)29-31
• 3.2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)31-33
• 3.2.3 并串轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)33-34
• 3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)34-35
• 3.4 電路性能分析35-54
• 3.4.1 放大器輸入誤差分析35-45
• 3.4.2 ADC性能分析45-52
• 3.4.3 電源與電壓參考源52-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第4章 加速度計(jì)溫度誤差補(bǔ)償方法研究55-63
• 4.1 石英撓性加速度計(jì)的誤差源55
• 4.2 石英撓性加速度計(jì)溫度效應(yīng)55-57
• 4.2.1 石英撓性加速度計(jì)自加熱55-56
• 4.2.2 由自加熱和對(duì)流產(chǎn)生的溫度梯度場(chǎng)56-57
• 4.3 石英撓性加速度計(jì)溫度補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)57-59
• 4.3.1 力矩器熱敏磁分路補(bǔ)償法57-58
• 4.3.2 電路補(bǔ)償法58-59
• 4.3.3 改善加速度計(jì)工作環(huán)境溫度59
• 4.4 溫度模型的建立59-61
• 4.4.1 單溫度點(diǎn)的系數(shù)估計(jì)59-61
• 4.4.2 多溫度點(diǎn)的系數(shù)估計(jì)61
• 4.5 正交多項(xiàng)式擬合61-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第5章 測(cè)試與試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析63-76
• 5.1 測(cè)試與數(shù)據(jù)處理基本方法63-66
• 5.1.1 測(cè)量方法誤差63-64
• 5.1.2 插值法64
• 5.1.3 數(shù)據(jù)擬合法64-66
• 5.2 儀器使用與系統(tǒng)標(biāo)定66-67
• 5.2.1 儀器使用幾點(diǎn)考慮66-67
• 5.2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)定67
• 5.3 測(cè)試數(shù)據(jù)分析67-75
• 5.3.1 放大電路溫度試驗(yàn)67-68
• 5.3.2 硬件電路溫度補(bǔ)償68-72
• 5.3.3 加速度計(jì)溫度漂移測(cè)試與溫度誤差補(bǔ)償72-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果81-82
• 致謝82

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 岳春峰;于化東;段鳳陽(yáng);許金凱;李小龍;;單軸加速度計(jì)信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];光機(jī)電信息;2010年09期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 王爽;光纖陀螺尋北系統(tǒng)誤差研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 王博;單陀螺多加速度計(jì)慣性測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D];中北大學(xué);2011年

3 郭航航;地形聯(lián)測(cè)車組合導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

4 房希睿;艦載捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)平臺(tái)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

5 梁宇恒;高精度數(shù)據(jù)采集及DSP+FPGA高速信號(hào)處理硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：281040