一种谐振式加速度计数字闭环控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种谐振式加速度计的数字闭环控制方法，包括：步骤一:采集加速度计内部的两组电容检测梳齿之间的电容值；步骤二：对采集到的电容值进行放大；并将放大后的电容值信号经过AD转换为电容值数字信号后输入FPGA模块；步骤三：FPGA模块对输入的电容值数字信号进行降噪处理；步骤四：对降噪后的电容值数字信号进行卡尔曼滤波，以预测FPGA模块处理周期总长之后的电容值理论相位；步骤五：FPGA模块将电容值理论相位滞后90度作为激励信号相位，并计算此时激励信号相位对应的激励信号幅值；步骤六：将激励信号幅值经过DA转换为模拟激励信号输出；步骤七：将模拟激励信号经过输出整形后用于驱动两组电容驱动梳齿。形后用于驱动两组电容驱动梳齿。形后用于驱动两组电容驱动梳齿。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振式加速度计数字闭环控制方法及系统


[0001]本专利技术属于谐振式传感器闭环控制方法技术，涉及航电领域，具体涉及一种谐振式加速度计数字闭环控制方法及系统。

技术介绍

[0002]惯性导航系统利用陀螺仪和加速度计同时测量在体运动的角速度和角加速度，解算出目前的三维空间中的姿态和速度，进而得到所需要的导航信息。加速度计作为惯性导航系统的核心元件其性能指标直接影响到惯性导航的整体性能，因此加速度计技术是惯性导航的重要技术之一。
[0003]相比较目前常用的摆式加计，谐振式硅微加速度计以其准数字输出，具有长期重复性精度高，体积小，功耗低等优势，相比较目前其它类型的MEMS加速度计相比，谐振式硅微加速度计同样具有较大的优势。因此谐振式硅微加速度计是近年来高精度加速度计的研究热点，同时也是下一代高精度加速度计的研究方向。
[0004]谐振式硅微加速度计的工作机理是通过质量块敏感到加速度产生惯性力后在双端固定音叉的轴向上产生负载，使双端固定音叉的谐振频率发生变化，通过静电激励配合电容检测得到其谐振频率的变化量，进而求得当时受到在敏感轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振式加速度计数字闭环控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一：采集加速度计内部的两组电容检测梳齿之间的电容值；步骤二：对采集到的电容值经放大电路放大；并将放大后的电容值信号经过AD转换为电容值数字信号后输入FPGA模块；步骤三：FPGA模块对输入的电容值数字信号进行降噪处理；步骤四：对降噪后的电容值数字信号进行卡尔曼滤波，以预测FPGA模块处理周期总长之后的电容值理论相位；步骤五：FPGA模块将电容值理论相位滞后90度作为激励信号相位，并计算此时激励信号相位对应的激励信号幅值；步骤六：将激励信号幅值经过DA转换为模拟激励信号输出；步骤七：将模拟激励信号经过输出整形后用于驱动两组电容驱动梳齿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤二中，采集到的的电容值为微弱小信号,所述放大电路将其放大为大信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤三中，降噪处理包括：对输入的电容值数字信号进行小波阈值去噪声滤波。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所小波阈值去噪声滤波包括：对输入的电容值数字信号进行第一次小波阈值去噪声滤波，去掉加性噪声；对去掉加性噪声后的电容值数字信号进行求对数运算后进行第二次小波阈值去噪声滤波，去掉乘性噪声，然后对去掉乘性噪声后的电容值数字信号进行指数运算复原。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述FPGA模块还提取降噪后的电容值数字信号频率，并对该降噪后的频率数据进...

【专利技术属性】
技术研发人员：段嘉晟，张博文，魏渊，张习文，梁璞，孙斌，杨夏颖，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：发明
国别省市：