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电容式微机械加速度计系统动态特性研究
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建立了电容式微机械加速度计闭环系统的二阶近似模型，分析了伺服电路增益和带宽对闭环系统动态特性的影响，提出了调节伺服电路参数来补偿系统动态性能的方法，给出了不同输入条件下系统初始启动稳定时间和输出误差的计算方法。
关 键 词 微机械加速度计； 闭环模型； 动态特性； 补偿方法； 系统响应
微加速度计是基于微电子机械系统(MEMS)技术的微型惯性器件，具有传统加速度计无可比拟的优点，如微小型化和多功能化，是惯性导航加速度计的发展方向。目前硅微加速度计已经取得了较大发展，最具吸引力和最为成熟的是电容式静电反馈力平衡加速度计，其系统结构如图1所示，它由惯性敏感单元(亦称加速度计、惯性传感器)和伺服电子线路两部分组成。传感器受外给加速度并产生质量位移和伺服电路检测位移，并给出输出及反馈电压。在加速度计的设计过程中，为满足性能指标必须反复调整传感器机械结构的基本参数，这样势必会影响整个系统的动态指标，本文通过一种简便方法来补偿损失的动态性能，分析了不同输入条件下系统的动态响应，提出了计算系统初始启动稳定时间和输出误差的方法。
1 加速度计闭环系统的二阶近似 2 动态补偿方法 3 不同输入条件下系统动态响应分析
实际的输入加速度是一条非线性曲线，而闭环系统的初始启动稳定时间(系统输出达到规定最大误差的时间)和输出误差随输入函数有所不同。此外，实际加速度计系统的阻尼均小于1，因此本文系统动态响应分析均在欠阻尼下进行。
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