雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀
定 價(jià):89 元
- 作者:曹慧亮 著
- 出版時(shí)間:2020/9/1
- ISBN:9787118121155
- 出 版 社:國(guó)防工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TN965
- 頁(yè)碼:194
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀》介紹了廣泛應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域中的雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工、測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試等方面的內(nèi)容,涵蓋了幾乎整個(gè)雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀的設(shè)計(jì)過(guò)程。全書(shū)共分為7章,其中:第1章為緒論,介紹了硅微機(jī)械陀螺儀的基本概念、特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及該書(shū)的研究目的及意義;第2章為硅微機(jī)械陀螺儀原理及結(jié)構(gòu),主要介紹哥氏效應(yīng)、陀螺動(dòng)力學(xué)方程、雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀全解耦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工技術(shù);第3章為雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀模型和驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究,介紹了陀螺結(jié)構(gòu)中主要的噪聲,建立了理想的陀螺結(jié)構(gòu)機(jī)械系統(tǒng)模型,并研究了基于自激振蕩技術(shù)的驅(qū)動(dòng)閉環(huán)回路;第4章為雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀正交校正技術(shù)研究及優(yōu)化,分析了正交誤差的產(chǎn)生機(jī)理以及抑制的方法和途徑;第5章為雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀檢測(cè)閉環(huán)和頻率調(diào)諧技術(shù)研究,提出了雙質(zhì)量陀螺檢測(cè)模態(tài)傳遞函數(shù),并設(shè)計(jì)了帶有帶寬拓展功能的閉環(huán)控制器,介紹了頻率調(diào)諧方法;第6章為溫度對(duì)硅微機(jī)械陀螺的影響及抑制方法,介紹了溫度模型和溫度控制、溫度補(bǔ)償技術(shù);第7章為雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀測(cè)控電路設(shè)計(jì)及測(cè)試技術(shù),系統(tǒng)介紹了陀螺測(cè)試方法。
硅微機(jī)械陀螺儀是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)在慣性?xún)x表領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用,具有體積小、重量輕、成本低、可批量生產(chǎn)、抗沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防軍事領(lǐng)域均有重要的實(shí)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景,特別是雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)結(jié)構(gòu)形式,更是作為國(guó)內(nèi)外各大科研院所的主要研究對(duì)象。盡管十幾年來(lái)硅微機(jī)械陀螺儀的精度顯著提升,但由于各種因素的限制,其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能依然無(wú)法滿(mǎn)足中高精度領(lǐng)域的要求,這些因素主要包括:加工誤差引起的陀螺輸出信號(hào)的惡化及漂移;陀螺結(jié)構(gòu)機(jī)械靈敏度和陀螺儀帶寬的矛盾;檢測(cè)模態(tài)動(dòng)態(tài)性能需進(jìn)一步提升;陀螺溫度特性差;等等。為此,作者根據(jù)國(guó)內(nèi)外的最新發(fā)展,并結(jié)合作者多年來(lái)在雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀領(lǐng)域的研究和工程實(shí)踐方面的收獲編寫(xiě)此書(shū)。
全書(shū)共分7章:第1章為緒論,介紹了硅微機(jī)械陀螺儀的基本概念、特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及本書(shū)的研究目的及意義;第2章為硅微機(jī)械陀螺儀原理及結(jié)構(gòu),主要介紹了哥氏效應(yīng)、陀螺儀動(dòng)力學(xué)方程、雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)陀螺儀全解耦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工技術(shù);第3章為硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)噪聲分析和系統(tǒng)模型,介紹了陀螺儀結(jié)構(gòu)中主要的噪聲,建立了理想的陀螺儀結(jié)構(gòu)機(jī)械系統(tǒng)模型,并研究了基于自動(dòng)增益控制(AGC)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)閉環(huán)回路;第4章為雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀正交校正技術(shù)研究及優(yōu)化,分析了正交誤差的產(chǎn)生機(jī)理以及抑制的方法和途徑;第5章為雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀檢測(cè)閉環(huán)和頻率調(diào)諧技術(shù)研究,提出了雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)陀螺儀檢測(cè)模態(tài)傳遞函數(shù),并設(shè)計(jì)了帶有帶寬拓展功能的閉環(huán)控制器,介紹了頻率調(diào)諧方法;第6章為溫度對(duì)硅微機(jī)械陀螺儀的影響及抑制方法,介紹了溫度模型和溫度控制、溫度補(bǔ)償技術(shù);第7章為雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀測(cè)控電路設(shè)計(jì)及測(cè)試技術(shù),系統(tǒng)地介紹了陀螺儀測(cè)試方法。
本書(shū)是在“九五”、“十五”、“十一五”和“十二五”原總裝備部預(yù)研項(xiàng)目以及國(guó)家自然基金等相關(guān)課題研究工作的基礎(chǔ)上寫(xiě)成的,在此向資助本書(shū)內(nèi)容的機(jī)構(gòu)表示感謝。本書(shū)的主要內(nèi)容是作者在東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院微慣性系統(tǒng)及器件研究所,以及在美國(guó)佐治亞理工學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)期間完成的,在此過(guò)程中得到了李宏生教授、Paul Douglas Yoder教授、王壽榮教授、黃麗斌教授、周百令教授、楊波教授、夏敦柱教授等老師的幫助和支持,特別是李宏生教授,對(duì)本書(shū)的研究?jī)?nèi)容做了悉心的指導(dǎo)和大量的修正工作。在本書(shū)的撰寫(xiě)過(guò)程中,殷勇、徐露、倪云舫、王曉雷、陳淑鈴、盛霞、丁徐鍇、劉嘉等同志做了大量有益的工作。在此對(duì)上述同仁表示由衷的感謝。本書(shū)參考或直接引用了國(guó)內(nèi)外一些論文和著作,在此向這些論文和著作的作者表示謝意。最后,特別感謝國(guó)防科技圖書(shū)出版基金對(duì)本書(shū)的資助。
本書(shū)涉及多學(xué)科交叉領(lǐng)域,由于作者水平有限,對(duì)于有些領(lǐng)域的研究進(jìn)行得不是很深入,因此,書(shū)中不妥之處在所難免,誠(chéng)懇地希望各位專(zhuān)家和讀者不吝指教和幫助。
第1章 緒論
1.1 硅微機(jī)械陀螺儀及其發(fā)展
1.1.1 硅微機(jī)械陀螺儀的優(yōu)點(diǎn)
1.1.2 硅微機(jī)械陀螺儀分類(lèi)
1.2 硅微機(jī)械陀螺儀的發(fā)展
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 硅微機(jī)械陀螺儀設(shè)計(jì)過(guò)程
第2章 硅微機(jī)械陀螺儀原理及結(jié)構(gòu)
2.1 引言
2.2 硅微機(jī)械陀螺儀的力學(xué)原理
2.2.1 哥氏加速度
2.2.2 硅微機(jī)械陀螺儀動(dòng)力學(xué)方程
2.3 硅微機(jī)械陀螺儀運(yùn)動(dòng)方程
2.4 梳齒靜電力驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)原理
2.4.1 平板電容靜電力產(chǎn)生原理
2.4.2 梳齒電容檢測(cè)原理
2.4.3 梳齒電容靜電力驅(qū)動(dòng)原理
2.5 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.5.1 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)整體分析
2.5.2 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
2.5.3 重力作用下的靜態(tài)應(yīng)力仿真
2.5.4 最大位移時(shí)應(yīng)力
2.5.5 沖擊仿真
2.5.6 熱應(yīng)力仿真
2.5.7 諧響應(yīng)分析
2.6 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)加工
2.7 本章小結(jié)
第3章 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)噪聲分析和系統(tǒng)模型
3.1 引言
3.2 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)等效電氣模型和接口
3.2.1 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)等效電氣模型
3.2.2 環(huán)形二極管接口電路的抗噪特性
3.2.3 環(huán)形二極管接口電路的工作原理
3.3 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型
3.4 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究
3.4.1 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀自激驅(qū)動(dòng)閉環(huán)方案
3.4.2 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀驅(qū)動(dòng)回路工作點(diǎn)分析
3.4.3 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真
3.4.4 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試
3.5 硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)噪聲
3.5.1 結(jié)構(gòu)噪聲分析
3.5.2 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)噪聲測(cè)試
3.6 本章小結(jié)
第4章 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀正交校正技術(shù)研究及優(yōu)化
4.1 引言
4.2 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀結(jié)構(gòu)誤差
4.2.1 正交誤差
4.2.2 阻尼不對(duì)稱(chēng)
4.3 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀輸出信號(hào)的組成
4.3.1 哥氏信號(hào)
4.3.2 機(jī)械耦合信號(hào)
4.3.3 電耦合信號(hào)
4.3.4 力耦合信號(hào)
4.3.5 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀輸出信號(hào)
4.3.6 正交信號(hào)對(duì)雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀輸出信號(hào)的影響
4.4 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀正交誤差校正
4.4.1 含有耦合剛度和阻尼的系統(tǒng)模型
4.4.2 電荷注入法
4.4.3 正交力校正法
……
第5章 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀檢測(cè)閉環(huán)和頻率調(diào)諧技術(shù)研究
第6章 溫度對(duì)硅微機(jī)械陀螺儀的影響及抑制方法
第7章 雙質(zhì)量線(xiàn)振動(dòng)硅微機(jī)械陀螺儀測(cè)控電路設(shè)計(jì)及測(cè)試技術(shù)
參考文獻(xiàn)