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微机械陀螺仪反馈控制器鲁棒性分析及闭环接口检测电路设计
被引量：
5
1
作者
卢海曦
王寿荣
周百令
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期526-532,共7页
在分析微机械陀螺仪静电力反馈检测结构的基础上,提出了一种对现有Sigma-Delta静电力反馈检测方式的改进设计.对微机械陀螺仪闭环检测系统进行了离散化处理.基于Lyapunov稳定性原理,构造了一类能够使系统有限时间稳定的输出反馈控制器,...
在分析微机械陀螺仪静电力反馈检测结构的基础上,提出了一种对现有Sigma-Delta静电力反馈检测方式的改进设计.对微机械陀螺仪闭环检测系统进行了离散化处理.基于Lyapunov稳定性原理,构造了一类能够使系统有限时间稳定的输出反馈控制器,并对其鲁棒性能进行了分析.该电路系统在Cadence平台下使用AMS 0.35μm CMOS工艺实现,完成了包括前端敏感电路、调制解调器和反馈控制器在内的关键部分的设计,并通过了仿真验证.系统的关键性能与比例-积分-微分(PID)控制器改进的静电力反馈电路进行了比较.分析结果表明,改进的闭环检测系统在陀螺信号带宽上信噪比达到106 dB,在扰动发生后可以在130 ms之内恢复到平衡状态,所需时间短于采用PID控制器的检测回路.因此,加入了输出反馈控制器的闭环系统比普通系统具有更加良好的检测性能.
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关键词
微机械陀螺仪
静电力反馈检测
有限时间稳定
输出反馈控制
接口电路
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职称材料
基于遗传小波神经网络的MEMS陀螺误差建模
被引量：
5
2
作者
卢海曦
夏敦柱
周百令
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
2008年第2期216-219,共4页
研究了一种基于遗传算法改进的小波神经网络。该方法采用小波神经网络为主要逼近手段,并通过遗传算法优化网络的关键参数。由于小波神经网络兼容了神经网络的自学习特性和小波分析的时—频局部性,而遗传算法具有较强的全局搜索能力,二...
研究了一种基于遗传算法改进的小波神经网络。该方法采用小波神经网络为主要逼近手段,并通过遗传算法优化网络的关键参数。由于小波神经网络兼容了神经网络的自学习特性和小波分析的时—频局部性,而遗传算法具有较强的全局搜索能力,二者结合形成的遗传小波神经网络因此具有较高的逼近与容错能力,从而弥补了传统的方差建模方法的不足。将该算法应用到某型MEMS陀螺仪的随机误差建模中,结果表明:遗传小波网络对原始信号的逼近精度误差在1.75%以内,较之传统的方差建模方法有了显著的提高,这一精度基本上可以满足MEMS陀螺工程化应用的要求。
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关键词
MEMS陀螺
随机误差
遗传小波神经网络
建模
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职称材料
自适应联邦滤波器及其在组合导航系统中的应用
被引量：
7
3
作者
卢海曦
周百令
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
2007年第6期678-681,共4页
针对现有的信息分配方法在滤波精度和自适应性方面存在不足的问题,设计了一种在模糊神经网络基础上改进的自适应联邦滤波器,利用模糊神经网络自适应地调整信息分配系数,从而有效抑制干扰对子滤波器工作状态的影响,使主滤波器能够充分、...
针对现有的信息分配方法在滤波精度和自适应性方面存在不足的问题,设计了一种在模糊神经网络基础上改进的自适应联邦滤波器,利用模糊神经网络自适应地调整信息分配系数,从而有效抑制干扰对子滤波器工作状态的影响,使主滤波器能够充分、有效地利用子滤波器的信息。将这种自适应联邦滤波器应用到MINS/GPS组合导航系统设计中,并对系统进行了仿真。通过与基于常规联邦滤波器的组合系统的仿真结果比较可知,自适应联邦滤波器的组合系统在性能上有了显著的提高,且速度误差标准差控制在0.06m/s以内,位置误差标准差控制在3.3m以内,具有良好的导航精度。
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关键词
自适应联邦滤波器
模糊神经网络
信息分配
MINS/GPS组合导航系统
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职称材料
高性能MINS/GPS组合导航计算机研究
被引量：
1
4
作者
卢海曦
周百令
《舰船电子工程》
2008年第2期5-7,16+163,共5页
针对MINS/GPS组合导航计算机设计中所面临的具体要求,设计了一款基于高性能浮点DSP及FPGA的组合导航计算机。在该系统的设计中,FPGA EP20K160E负责系统的数据采集和主要的逻辑控制,浮点DSP TMS320C6713则在植入嵌入式操作系统后主要负...
针对MINS/GPS组合导航计算机设计中所面临的具体要求,设计了一款基于高性能浮点DSP及FPGA的组合导航计算机。在该系统的设计中,FPGA EP20K160E负责系统的数据采集和主要的逻辑控制,浮点DSP TMS320C6713则在植入嵌入式操作系统后主要负责导航信息的处理,并能够有效支持本系统所采用的基于模糊自适应卡尔曼滤波器的数据融合方法。跑车实验结果证明:基于选用的DSP和FPGA所设计的导航系统的精度和实时性均能达到设计要求,并具有低成本、体积小等优点,对微型导航技术的广泛应用具有实际意义。
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关键词
MINS/GPS组合导航计算机
TMS320C6713
DSP
EP20K160E
FPGA
模糊自适应卡尔曼滤波
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职称材料
题名
微机械陀螺仪反馈控制器鲁棒性分析及闭环接口检测电路设计
被引量：
5
1
作者
卢海曦
王寿荣
周百令
机构
东南大学仪器科学与工程学院
出处
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期526-532,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(60974116)
文摘
在分析微机械陀螺仪静电力反馈检测结构的基础上,提出了一种对现有Sigma-Delta静电力反馈检测方式的改进设计.对微机械陀螺仪闭环检测系统进行了离散化处理.基于Lyapunov稳定性原理,构造了一类能够使系统有限时间稳定的输出反馈控制器,并对其鲁棒性能进行了分析.该电路系统在Cadence平台下使用AMS 0.35μm CMOS工艺实现,完成了包括前端敏感电路、调制解调器和反馈控制器在内的关键部分的设计,并通过了仿真验证.系统的关键性能与比例-积分-微分(PID)控制器改进的静电力反馈电路进行了比较.分析结果表明,改进的闭环检测系统在陀螺信号带宽上信噪比达到106 dB,在扰动发生后可以在130 ms之内恢复到平衡状态,所需时间短于采用PID控制器的检测回路.因此,加入了输出反馈控制器的闭环系统比普通系统具有更加良好的检测性能.
关键词
微机械陀螺仪
静电力反馈检测
有限时间稳定
输出反馈控制
接口电路
Keywords
micro-machined gyroscope
force-balanced feedback sensing
finite-time stabilization
output feedback control
interface circuit
分类号
U666.123 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于遗传小波神经网络的MEMS陀螺误差建模
被引量：
5
2
作者
卢海曦
夏敦柱
周百令
机构
东南大学仪器科学与工程学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
2008年第2期216-219,共4页
基金
国家863高技术项目(2002AA812038)
文摘
研究了一种基于遗传算法改进的小波神经网络。该方法采用小波神经网络为主要逼近手段,并通过遗传算法优化网络的关键参数。由于小波神经网络兼容了神经网络的自学习特性和小波分析的时—频局部性,而遗传算法具有较强的全局搜索能力,二者结合形成的遗传小波神经网络因此具有较高的逼近与容错能力,从而弥补了传统的方差建模方法的不足。将该算法应用到某型MEMS陀螺仪的随机误差建模中,结果表明:遗传小波网络对原始信号的逼近精度误差在1.75%以内,较之传统的方差建模方法有了显著的提高,这一精度基本上可以满足MEMS陀螺工程化应用的要求。
关键词
MEMS陀螺
随机误差
遗传小波神经网络
建模
Keywords
MEMS gyroscope
random error
wavelet neural network of genetic algorithms
modeling
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
自适应联邦滤波器及其在组合导航系统中的应用
被引量：
7
3
作者
卢海曦
周百令
机构
东南大学仪器科学与工程学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
2007年第6期678-681,共4页
基金
国家863高技术项目(2002AA812038)
文摘
针对现有的信息分配方法在滤波精度和自适应性方面存在不足的问题,设计了一种在模糊神经网络基础上改进的自适应联邦滤波器,利用模糊神经网络自适应地调整信息分配系数,从而有效抑制干扰对子滤波器工作状态的影响,使主滤波器能够充分、有效地利用子滤波器的信息。将这种自适应联邦滤波器应用到MINS/GPS组合导航系统设计中,并对系统进行了仿真。通过与基于常规联邦滤波器的组合系统的仿真结果比较可知,自适应联邦滤波器的组合系统在性能上有了显著的提高,且速度误差标准差控制在0.06m/s以内,位置误差标准差控制在3.3m以内,具有良好的导航精度。
关键词
自适应联邦滤波器
模糊神经网络
信息分配
MINS/GPS组合导航系统
Keywords
self-adaptive federated filter
fuzzy neural network
information sharing
MINS/GPS integration navigation
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
高性能MINS/GPS组合导航计算机研究
被引量：
1
4
作者
卢海曦
周百令
机构
东南大学仪器科学与工程学院
出处
《舰船电子工程》
2008年第2期5-7,16+163,共5页
基金
国家863高技术项目(编号:2002AA812038)资助
文摘
针对MINS/GPS组合导航计算机设计中所面临的具体要求,设计了一款基于高性能浮点DSP及FPGA的组合导航计算机。在该系统的设计中,FPGA EP20K160E负责系统的数据采集和主要的逻辑控制,浮点DSP TMS320C6713则在植入嵌入式操作系统后主要负责导航信息的处理,并能够有效支持本系统所采用的基于模糊自适应卡尔曼滤波器的数据融合方法。跑车实验结果证明:基于选用的DSP和FPGA所设计的导航系统的精度和实时性均能达到设计要求,并具有低成本、体积小等优点,对微型导航技术的广泛应用具有实际意义。
关键词
MINS/GPS组合导航计算机
TMS320C6713
DSP
EP20K160E
FPGA
模糊自适应卡尔曼滤波
Keywords
MINS/GPS integrated navigation computer
TMS320C6713 DSP
EP20K160E FPGA
fuzzy adaptive kalman filter
分类号
V249.328 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微机械陀螺仪反馈控制器鲁棒性分析及闭环接口检测电路设计
卢海曦
王寿荣
周百令
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于遗传小波神经网络的MEMS陀螺误差建模
卢海曦
夏敦柱
周百令
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
2008
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
自适应联邦滤波器及其在组合导航系统中的应用
卢海曦
周百令
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
2007
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
高性能MINS/GPS组合导航计算机研究
卢海曦
周百令
《舰船电子工程》
2008
1
在线阅读
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职称材料
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