本文關(guān)鍵詞：石英撓性加速度計(jì)離散化閉環(huán)控制策略研究

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【摘要】：石英撓性加速度計(jì)的數(shù)字化設(shè)計(jì)因?yàn)榫哂锌垢蓴_能力強(qiáng)、易于集成等優(yōu)點(diǎn)而逐漸成為石英撓性加速度計(jì)發(fā)展的一個(gè)新趨勢,數(shù)字化研究的一個(gè)核心內(nèi)容是數(shù)字控制算法的研究。本課題針對石英撓性加速度計(jì)離散化閉環(huán)控制算法進(jìn)行了研究,對比了不同控制算法的控制效果,旨在通過對控制算法的改進(jìn)來提高加速度計(jì)的性能。針對石英撓性加速度計(jì)的離散化閉環(huán)控制設(shè)計(jì),本課題進(jìn)行了以下幾方面內(nèi)容的研究。(1)表頭擺片數(shù)學(xué)模型的建立。對表頭建模是設(shè)計(jì)合適的控制算法的前提,模型建立的準(zhǔn)確與否會(huì)直接影響到控制算法的控制效果。本文采用了時(shí)域建模的方法,對表頭的階躍響應(yīng)曲線進(jìn)行模型分析,求得包含檢測電路在內(nèi)的廣義表頭的數(shù)學(xué)模型。(2)數(shù)字控制算法的設(shè)計(jì)。數(shù)字控制算法的設(shè)計(jì)是加速度計(jì)離散化閉環(huán)控制的核心,也是本課題研究的重點(diǎn)內(nèi)容。本文分別從數(shù)字控制器的直接合成法和間接合成法角度出發(fā),選取了最少拍無紋波控制算法和PIDD控制算法作為兩種方法的代表算法。首先進(jìn)行了Matlab仿真,對比兩種控制算法的控制效果,然后通過實(shí)驗(yàn)對控制效果進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：石英撓性加速度計(jì) 模型辨識 閉環(huán)離散化控制 PID算法 最少拍無紋波算法
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH824.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 課題研究背景12
• 1.2 直接數(shù)字閉環(huán)控制加速度計(jì)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 石英撓性加速度計(jì)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 加速度計(jì)閉環(huán)數(shù)字化輸出的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.3 加速度計(jì)閉環(huán)離散化控制算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19
• 1.3 課題研究內(nèi)容與意義19-22
• 1.3.1 課題研究內(nèi)容19-21
• 1.3.2 課題的研究意義21-22
• 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)與誤差分析22-28
• 2.1 石英撓性加速度計(jì)閉環(huán)離散化控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)22-24
• 2.1.1 石英撓性加速度計(jì)閉環(huán)離散化設(shè)計(jì)目標(biāo)23
• 2.1.2 石英撓性加速度計(jì)閉環(huán)離散化控制的重點(diǎn)與難點(diǎn)23-24
• 2.1.3 石英撓性加速度計(jì)閉環(huán)離散化設(shè)計(jì)方案研究24
• 2.2 石英撓性加速度計(jì)閉環(huán)離散化控制系統(tǒng)的誤差分析24-26
• 2.2.1 差分檢測電路誤差分析24-25
• 2.2.2 數(shù)字控制算法誤差分析25
• 2.2.3 反饋電路誤差分析25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-28
• 3 石英撓性加速度計(jì)表頭建模方法研究28-38
• 3.1 石英撓性加速度計(jì)表頭建模的必要性28
• 3.2 石英撓性加速度計(jì)表頭建模方案設(shè)計(jì)28-36
• 3.2.1 表頭建模方案選取29-30
• 3.2.2 表頭建模平臺(tái)搭建30-31
• 3.2.3 表頭模型解析31-36
• 3.3 本章小結(jié)36-38
• 4 石英撓性加速度計(jì)閉環(huán)離散化控制算法仿真分析38-51
• 4.1 石英撓性加速度計(jì)閉環(huán)離散化控制性能分析38
• 4.2 石英撓性加速度計(jì)閉環(huán)離散化控制算法設(shè)計(jì)38-50
• 4.2.1 最少拍無紋波控制算法性能仿真及分析41-45
• 4.2.2 PID控制算法性能仿真及分析45-49
• 4.2.3 兩種控制算法性能比較49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 5 石英撓性加速度計(jì)閉環(huán)離散化控制算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證51-68
• 5.1 PID控制算法控制效果實(shí)驗(yàn)及分析51-62
• 5.1.1 PID控制算法系統(tǒng)超調(diào)測試54-57
• 5.1.2 PID控制算法達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)間測試57-60
• 5.1.3 PID控制算法控制誤差測試60-62
• 5.2 最少拍無紋波控制算法控制效果實(shí)驗(yàn)及分析62-67
• 5.2.1 最少拍控制算法系統(tǒng)超調(diào)測試62-64
• 5.2.2 最少拍控制算法達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)間測試64-65
• 5.2.3 最少拍控制算法控制誤差測試65-67
• 5.3 兩種控制算法性能實(shí)驗(yàn)對比67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 6 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：614153