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基于CEEMD的水下机器人MEMS陀螺降噪方法?
MEMS陀螺仪工作时,容易受到各种噪声,尤其是高频噪声影响,不利于导航系统长时间工作,因此需要对数据实时去噪。互补集合经验模态分解( CEEMD)是一种按照自身尺度进行信号分解的算法,信号震荡随着分解级数逐渐减小,能够较好地分离高频和低频信号。以水下机器人MEMS陀螺仪为研究对象,根据水下实测数据,采用CEEMD分解陀螺信号,提取有效信息,并利用Allan方差验证CEEMD的有效性。仿真结果表明CEEMD对随机噪声、高频信号具有良好的降噪效果。张明,曾庆军,眭翔,鲁迎迎,刘慧婷 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
MEMS微机械陀螺温度特性分析与建模
针对MEMS微机械陀螺的零偏随温度变化波动较大的特性,通过建立MEMS陀螺零偏随温度变化之间的误差模型,在温度范围为-20℃~60℃温箱试验下,分析MEMS陀螺的零偏输出变化,经去除野值后使用建立的误差模型对零偏进行补偿,结果表明,MEMS陀螺仪因温度引起的零偏从最大约为160°/h,经补偿后降至约为10°/h。该温度误差模型使MEMS陀螺的全温区零偏特性得到了一定程度的提升,为提高之后的导航精度打下基础,具有一定的工程价值。陈湾湾,陈智刚,马林,付建平 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
流体对MEMS矢量水听器共振频率的影响
由中北大学研制的MEMS仿生矢量水听器具有低频、灵敏度高等性能特点,但是由于流体的影响,水听器微结构在空气中的共振频率与液体中不同,为此研究了流体对MEMS矢量水听器共振频率的影响.首先,理论上分析了流体对共振频率的影响.然后,采用ANSYS对空气中和液体中MEMS矢量水听器的共振频率进行仿真.最后分别采用振动台和矢量水听器校准系统进行了测试.结果表明MEMS矢量水听器在水中的共振频率较空气中下降了约31.2%.刘源,陈丽红,张国军,赵鹏,申辉,张文栋 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
基于误差修正技术的井下人员MEMS定位方法
针对矿井安全对井下人员位置信息精度和连续性提出的更高要求,提出一种基于误差修正方案的井下人员MEMS定位技术。依据加速度计输出比力均值和方差判定人员步态识别并完成脚部静止时间段的检测,结合零速误差修正工作原理,改进传统卡尔曼滤波方案,完成人员静止状态下运动信息计算误差和惯性器件偏差的滤波估计与补偿。搭建MEMS惯导系统实验平台,设计加速度方差阈值获取实验以及人员水平与三维运动实验。实验结果表明,基于误差修正技术的人员定位方法具有较高定位精度和可靠性。孙伟,李婉秋,初婧,李瑞豹 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
基于四元数EKF的低成本MEMS姿态估计算法
低成本MEMS器件具有低精度高噪声特点,其误差随时间不断累加,无法满足长时间载体姿态测量要求,针对此问题,设计了基于四元数扩展卡尔曼滤波器EKF( Extended Kalman Filter)的姿态估计算法。该算法将姿态四元数作为EKF滤波器状态,应用测量的角速率完成滤波器时间更新;应用载体所处位置的重力场与地磁场数据,完成滤波器量测更新,抑制了姿态误差发散,解决了长时间姿态测量问题。为检验算法可行性,分别开展了转台精度实验与静态实验,实验结果表明:俯仰、横滚角精度优于0.1°,航向角精度优于0.2°,2 h内静态试验期间姿态角误差标准差为0.07°,无发散问题,具备长时间姿态测量要求。贾瑞才 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
高精度低噪声MEMS陀螺仪电容读出电路
在研究电容式微机械陀螺信号通路工作原理的基础上,分析了影响电容式读出电路精度的各种非理想因素并进行了量化计算,设计了一款低噪声电容读出电路。该芯片采用高频调制原理实现了低频噪声的转移,同时提出了一款具有高电源抑制比的低噪声运算放大器,采用连续时间的电容读出方法研制了微机械陀螺ASIC电路。该芯片采用0.5μm CMOS工艺,芯片面积为3.5mm×3.4 mm,测试结果表明,该单片ASIC的输出级噪底为-117 dB,当陀螺仪量程为±300°/s时,分辨率可以达到0.00035°/s。唐兴刚,龙善丽,刘艳 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
基于环形肖特基二极管的MEMS陀螺仪接口ASIC电路温度特性分析与设计
完成了采用环形二极管结构的MEMS陀螺仪接口ASIC电路设计并且理论分析了环形肖特基二极管的温度特性对电路输出的影响。 MEMS陀螺仪系统采用高频载波调制方案,在陀螺仪可动质量块施加1MHz载波,将陀螺仪振动信号调制到载波附近。环形肖特基二极管作为调制解调器,解调陀螺仪输出已调信号得到陀螺仪振动信号。这种方案可以有效放大陀螺仪输出信号。理论和仿真结果表明,肖特基二极管阈值电压随温度的变化会改变电路增益,引入一个正温度系数。采用负温度系数反馈电阻,从而降低电路总的温度系数。 ASIC电路基于0.18μm CMOS工艺实现。沈广冲,鲁文高,刘明星,李小亮,张雅聪,陈中建 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
I2形MEMS谐振器的电阻差分检测方法
为克服I2形MEMS谐振器输入端(热执行)与输出端(压阻敏感)直接耦合所造成的输出信号品质较差的缺点,设计并制作了一种电阻差分检测电路。该电路通过外接电阻的方法,产生与输出信号中耦合成分幅值相同、相位相反的差分信号。将差分信号与谐振器输出信号相组合,从而实现解耦的目的。实验结果表明,电阻差分检测可有效消除了输出信号中的耦合成分,使频谱响应曲线得到更直观的体现。与其他消除耦合信号的技术方案相比(混频检测电路、惰性谐振器等),电阻差分检测法电路设计简单,无需改动器件的加工工艺,有利于满足未来器件小型化要求。熊壮,唐彬 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
用于空间手势输入的无陀螺微惯性测量单元设计
针对三维空间手势输入的特点,提出了一种基于双路三轴MEMS加速度计的对称配置方案及角速度、线加速度解算方法。该方法使用两个三轴MEMS加速度计以及对称的硬件布局构成无陀螺微惯性测量单元,基于积分法计算测量单元的角速度和质心处线加速度,利用角速度解析式中的冗余信息对解算积累误差进行估计并实施误差补偿。该方案避免使用陀螺组件,两路加速度计在长轴方向上的对称编排方式保证了测量单元的小体积、狭长几何特征,便于手持;相应的角速度解算方法形式简单,适用于采样时长短、测量单元横滚角变化量小的三维空间手势特征提取和识别领域。仿真实验证明了该方案的可行性和有效性。王祥雒,杨春蕾,郑瑞娟 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
基于相关向量机的MEMS陀螺仪随机漂移补偿
提出了一种基于相关向量机的MEMS陀螺仪随机漂移预测方法。针对MEMS陀螺仪随机漂移误差的非线性、不确定性等特点,建立了相关向量机预测模型,并采用EM算法获得模型的参数。针对随机漂移的混沌特性,利用相空间重构技术,将重构后的漂移序列作为输入变量进行模型的训练和预测。训练和测试结果均表明,该方法具有很好的预测效果,优于常用的时间序列分析法和支持向量机法。利用预测结果对随机漂移进行补偿,有效地提高了陀螺的使用精度。沈强,刘洁瑜,王琪,王杰飞 - 传感技术学报文章来源： 万方数据
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