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MEMS力平衡加速度传感器以测量误差最小为目标的控制算法
文献摘要：
力平衡传感器(FBA)测量加速度是由反馈控制力与外界惯性力平衡时的控制力计算得到的,力平衡控制算法是力平衡传感器的核心.传统控制算法多以敏感元件偏移平衡位置最小为目标,限制了力平衡加速度计的测量精度和适用带宽.本文以MEMS力平衡传感器为对象,提出了一种以测量误差最小为目标的力平衡加速度计最优控制算法.引入测量误差新变量,将难以处理的力平衡控制转化为以响应最小为目标的经典控制问题,在此基础上获得了最优控制力的解析表达式,实现了对未知加速度信号的实时高精度检测.分别针对三种不同类型的输入加速度信号(阶跃、周期和随机)进行检测仿真,发现提出的算法能够准确地检测各类输入加速度信号,测量信号频带达kHz量级,同时在该控制算法下敏感元件的振动响应也得到有效控制,保证了加速度传感器的大动态范围.研究成果可为高精度和宽频带力平衡加速度传感器的研究提供基础.
文献关键词：
MEMS;最优控制;振动;力平衡传感器
中图分类号：
作者姓名：
刘志强;夏磊;张猛;黄志龙;宦荣华
作者机构：
浙江大学航空航天学院应用力学研究所,浙江省软体机器人与智能器件研究重点实验室,杭州 310000
文献出处：
引用格式：
[1]刘志强;夏磊;张猛;黄志龙;宦荣华-.MEMS力平衡加速度传感器以测量误差最小为目标的控制算法)[J].动力学与控制学报,2022(06):94-100
A类：
B类：
MEMS,加速度传感器,测量误差,控制算法,力平衡传感器,FBA,反馈控制,控制力,惯性力,平衡控制,敏感元件,平衡位置,加速度计,测量精度,最优控制,新变量,经典控制,控制问题,解析表达式,加速度信号,高精度检测,别针,三种不同类型,阶跃,kHz,振动响应,大动态范围,宽频带
AB值：
0.271956
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