發(fā)布時間：2017-08-03 11:24

  本文關鍵詞：石英撓性加速度計離散化閉環(huán)控制策略研究

  更多相關文章： 石英撓性加速度計 模型辨識 閉環(huán)離散化控制 PID算法 最少拍無紋波算法

【摘要】：石英撓性加速度計的數(shù)字化設計因為具有抗干擾能力強、易于集成等優(yōu)點而逐漸成為石英撓性加速度計發(fā)展的一個新趨勢,數(shù)字化研究的一個核心內(nèi)容是數(shù)字控制算法的研究。本課題針對石英撓性加速度計離散化閉環(huán)控制算法進行了研究,對比了不同控制算法的控制效果,旨在通過對控制算法的改進來提高加速度計的性能。針對石英撓性加速度計的離散化閉環(huán)控制設計,本課題進行了以下幾方面內(nèi)容的研究。(1)表頭擺片數(shù)學模型的建立。對表頭建模是設計合適的控制算法的前提,模型建立的準確與否會直接影響到控制算法的控制效果。本文采用了時域建模的方法,對表頭的階躍響應曲線進行模型分析,求得包含檢測電路在內(nèi)的廣義表頭的數(shù)學模型。(2)數(shù)字控制算法的設計。數(shù)字控制算法的設計是加速度計離散化閉環(huán)控制的核心,也是本課題研究的重點內(nèi)容。本文分別從數(shù)字控制器的直接合成法和間接合成法角度出發(fā),選取了最少拍無紋波控制算法和PIDD控制算法作為兩種方法的代表算法。首先進行了Matlab仿真,對比兩種控制算法的控制效果,然后通過實驗對控制效果進行了驗證。
【關鍵詞】：石英撓性加速度計 模型辨識 閉環(huán)離散化控制 PID算法 最少拍無紋波算法
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH824.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 課題研究背景12
• 1.2 直接數(shù)字閉環(huán)控制加速度計國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 石英撓性加速度計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 加速度計閉環(huán)數(shù)字化輸出的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.3 加速度計閉環(huán)離散化控制算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19
• 1.3 課題研究內(nèi)容與意義19-22
• 1.3.1 課題研究內(nèi)容19-21
• 1.3.2 課題的研究意義21-22
• 2 系統(tǒng)總體方案設計與誤差分析22-28
• 2.1 石英撓性加速度計閉環(huán)離散化控制系統(tǒng)總體方案設計22-24
• 2.1.1 石英撓性加速度計閉環(huán)離散化設計目標23
• 2.1.2 石英撓性加速度計閉環(huán)離散化控制的重點與難點23-24
• 2.1.3 石英撓性加速度計閉環(huán)離散化設計方案研究24
• 2.2 石英撓性加速度計閉環(huán)離散化控制系統(tǒng)的誤差分析24-26
• 2.2.1 差分檢測電路誤差分析24-25
• 2.2.2 數(shù)字控制算法誤差分析25
• 2.2.3 反饋電路誤差分析25-26
• 2.3 本章小結26-28
• 3 石英撓性加速度計表頭建模方法研究28-38
• 3.1 石英撓性加速度計表頭建模的必要性28
• 3.2 石英撓性加速度計表頭建模方案設計28-36
• 3.2.1 表頭建模方案選取29-30
• 3.2.2 表頭建模平臺搭建30-31
• 3.2.3 表頭模型解析31-36
• 3.3 本章小結36-38
• 4 石英撓性加速度計閉環(huán)離散化控制算法仿真分析38-51
• 4.1 石英撓性加速度計閉環(huán)離散化控制性能分析38
• 4.2 石英撓性加速度計閉環(huán)離散化控制算法設計38-50
• 4.2.1 最少拍無紋波控制算法性能仿真及分析41-45
• 4.2.2 PID控制算法性能仿真及分析45-49
• 4.2.3 兩種控制算法性能比較49-50
• 4.3 本章小結50-51
• 5 石英撓性加速度計閉環(huán)離散化控制算法實驗驗證51-68
• 5.1 PID控制算法控制效果實驗及分析51-62
• 5.1.1 PID控制算法系統(tǒng)超調(diào)測試54-57
• 5.1.2 PID控制算法達到穩(wěn)態(tài)時間測試57-60
• 5.1.3 PID控制算法控制誤差測試60-62
• 5.2 最少拍無紋波控制算法控制效果實驗及分析62-67
• 5.2.1 最少拍控制算法系統(tǒng)超調(diào)測試62-64
• 5.2.2 最少拍控制算法達到穩(wěn)態(tài)時間測試64-65
• 5.2.3 最少拍控制算法控制誤差測試65-67
• 5.3 兩種控制算法性能實驗對比67
• 5.4 本章小結67-68
• 6 總結與展望68-70
• 6.1 總結68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻70-76
• 攻讀碩士學位期間取得的科研成果76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王雷,王保良,冀海峰,黃志堯,李海青;電容傳感器新型微弱電容測量電路[J];傳感技術學報;2002年04期

2 劉潤;蔡體菁;丁昊;;高精度石英撓性加速度計閉環(huán)系統(tǒng)的設計與分析[J];東南大學學報(自然科學版);2010年02期

3 張亞;黃克平;;有源模擬帶通濾波器的設計[J];電子科技;2009年01期

4 顧英;慣導加速度計技術綜述[J];飛航導彈;2001年06期

5 張f^;張聲艷;顧欣怡;魏淵;李騖;;數(shù)字閉環(huán)石英撓性加速度計表頭離散化研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2012年12期

6 張f^;張聲艷;李立京;王洪波;;環(huán)路參數(shù)對數(shù)字閉環(huán)加速度計動態(tài)特性影響[J];北京航空航天大學學報;2014年04期

7 郭振芹,段尚樞,王衍貴;石英電容伺服加速度計[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;1985年S9期

8 趙君轍;邢馨婷;楊中柳;;線加速度計的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J];計測技術;2007年05期

9 冀林;李曠振;;慣性儀器儀表行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[J];航天工業(yè)管理;2009年03期

10 張春京,原俊安,李凡東,王雷,任多立;從加速度計測試技術研究看慣性儀表測試技術發(fā)展趨勢[J];航天控制;2005年02期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 湯建勛;機械抖動激光陀螺抖動偏頻系統(tǒng)的研究與設計[D];中國人民解放軍國防科學技術大學;2000年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 劉朋全;基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器的設計和實現(xiàn)[D];西北工業(yè)大學;2006年

2 林日樂;石英振梁加速度計技術研究[D];電子科技大學;2006年

3 張巖;激光陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集電路分析與設計[D];國防科學技術大學;2005年

4 羅斯建;電容式微機械加速度計檢測電路研究[D];浙江大學;2007年

5 厚澤;加速度計全數(shù)字力反饋回路設計[D];哈爾濱工程大學;2007年

6 劉保增;動力調(diào)諧陀螺儀力反饋回路優(yōu)化設計與仿真分析[D];哈爾濱工程大學;2009年

7 陸陽;高精度加速度計采集單元的設計及關鍵器件的研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

8 林偉俊;電容式微機械加速度傳感器檢測電路研究[D];浙江大學;2010年

9 趙來先;加速度計數(shù)字讀出系統(tǒng)的設計與補償方法研究[D];國防科學技術大學;2009年

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本文編號：614153