一种提升MEMS传感器环境适应性的智能自校准控制方法技术

本发明专利技术涉及一种提升MEMS传感器环境适应性的智能自校准控制方法，属于微机电系统领域。该方法由两级期望最大化方法组成，在第一级期望最大化方法中，基于小带宽的滤波器识别环境中具有短时间持续且强度剧烈的外部扰动，估计出相应偏差；在第二级期望最大化方法中，将缓慢变化的内部扰动与真值耦合到传感器确定的偏差上，选取大带宽的滤波器以匹配内部扰动的特性，然后分别识别和估计相应的扰动参数和真值。本发明专利技术通过一种可变期望最大化方法，基于扰动参数的不同特性改变平滑带宽，逐级进行状态估计与扰动辨识的同步迭代优化处理，抑制环境扰动对MEMS传感器产生的偏差，有效提升MEMS传感器的环境特性。

【技术实现步骤摘要】
一种提升MEMS传感器环境适应性的智能自校准控制方法
本专利技术涉及一种提升MEMS传感器环境适应性的智能自校准控制方法，属于微机电系统领域。
技术介绍
微机电系统技术已经成功地实现MEMS传感器的小型化和成本降低。这些MEMS传感器已广泛众多领域，包括航空航天，工业领域。MEMS传感器由于在受到振动、冲击、温度漂移等环境因素作用时，其性能包括共振频率，驱动模式激励电压，驱动模式共振位移的幅度和相位，比例因子和零速率输出，都将受到严重影响，这将不可避免地导致偏差稳定性的恶化，甚至导致机械结构不可逆的物理破坏，限制其进一步的高端应用，目前该问题在
引起广泛研究关注。有效提升MEMS传感器环境适应性是实现MEMS传感器高性能及工程化应用的关键步骤。一般提升MEMS传感器环境适应性的控制方法主要有“硬”方法和“软”方法两大类：“硬”方法包含机械结构改进、优化控制电路以及封装技术，检索发现，文献“ALaser-AssistedBondingMethodUsingaLiquidCrystalPolymerFilmforMEMSand本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升MEMS传感器环境适应性的智能自校准控制方法，包括如下步骤：/n步骤一：MEMS传感器主要由机械部分a和电路部分b组成，工作状态下，MEMS传感器质量块振动引起梳齿电容变化，电容变化量经过C/V转换成电压、再经过移相器、自动增益控制、加法器等模块后，生成驱动激励电压，施加到驱动激励电极控制驱动模态稳幅振动；其中，移相器输出Y作为量测数据输入到信号处理模块c；/n步骤二：用一阶马尔科夫过程描述传感器信号，构建传感器量测信号的动态和量测模型，从而建立MEMS传感器的状态空间模型；/n步骤三：根据环境中的不同扰动特性，其中，外部扰动持续时间短且剧烈，内部扰动缓慢，建立对应的滤波带宽，带宽...

【技术特征摘要】
20200106 CN 20201000822801.一种提升MEMS传感器环境适应性的智能自校准控制方法，包括如下步骤：
步骤一：MEMS传感器主要由机械部分a和电路部分b组成，工作状态下，MEMS传感器质量块振动引起梳齿电容变化，电容变化量经过C/V转换成电压、再经过移相器、自动增益控制、加法器等模块后，生成驱动激励电压，施加到驱动激励电极控制驱动模态稳幅振动；其中，移相器输出Y作为量测数据输入到信号处理模块c；
步骤二：用一阶马尔科夫过程描述传感器信号，构建传感器量测信号的动态和量测模型，从而建立MEMS传感器的状态空间模型；
步骤三：根据环境中的不同扰动特性，其中，外部扰动持续时间短且剧烈，内部扰动缓慢，建立对应的滤波带宽，带宽和扰动特性的关系可表达如下：由于外部扰动持续时间短暂且剧烈，其观测数据波动幅度大，选取小带宽；内部扰动缓慢且较为平缓，其观测数据波动幅度小，选择大带宽，具体的，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：申强，杨登锋，孙静，常洪龙，
申请(专利权)人：西北工业大学，西北工业大学太仓长三角研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61