抗高过载微惯性测量单元设计与分析
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究及发展现状 | 第9-12页 |
| 1.2.1 MEMS技术国内外研究状况 | 第9-11页 |
| 1.2.2 MEMS技术在制导武器中应用 | 第11-12页 |
| 1.3 惯性导航工作原理 | 第12-13页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第13-15页 |
| 2 微惯性测量单元总体设计 | 第15-23页 |
| 2.1 微惯性测量单元设计要求 | 第15-17页 |
| 2.2 微惯性测量单元方案设计 | 第17-22页 |
| 2.2.1 惯性测量功能实现 | 第17-19页 |
| 2.2.2 抗高过载防护方案 | 第19-21页 |
| 2.2.3 标定与误差补偿 | 第21-22页 |
| 2.3 本章小结 | 第22-23页 |
| 3 惯性测量模块设计 | 第23-33页 |
| 3.1 MEMS惯性传感器选择及电路设计 | 第23-27页 |
| 3.1.1 MEMS陀螺仪的选择及电路设计 | 第23-25页 |
| 3.1.2 MEMS加速度计的选择及电路设计 | 第25-27页 |
| 3.2 微惯性测量单元结构设计 | 第27-30页 |
| 3.2.1 微惯性测量模块支撑结构设计 | 第27-30页 |
| 3.2.2 微惯性测量单元结构设计 | 第30页 |
| 3.3 抗高过载防护设计 | 第30-32页 |
| 3.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 4 抗高过载有限元仿真 | 第33-44页 |
| 4.1 有限元仿真理论分析 | 第33-35页 |
| 4.1.1 LS-DYNA程序 | 第33-34页 |
| 4.1.2 动力学求解分析 | 第34-35页 |
| 4.2 刚性防护下仿真模型建立与分析 | 第35-38页 |
| 4.2.1 有限元模型建立 | 第35-36页 |
| 4.2.2 施加载荷边界条件 | 第36-37页 |
| 4.2.3 仿真结果分析 | 第37-38页 |
| 4.3 柔性防护下仿真模型建立与分析 | 第38-43页 |
| 4.3.1 有限元模型建立 | 第38-40页 |
| 4.3.2 施加载荷边界条件 | 第40-41页 |
| 4.3.3 仿真结果分析 | 第41-43页 |
| 4.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 5 数据采集与处理系统设计 | 第44-57页 |
| 5.1 系统硬件设计 | 第44-47页 |
| 5.1.1 数据采集与处理 | 第45-46页 |
| 5.1.2 数据传输 | 第46页 |
| 5.1.3 LDO供电模块 | 第46-47页 |
| 5.2 软件系统设计 | 第47-50页 |
| 5.2.1 数据采集SPI通信 | 第47-48页 |
| 5.2.2 数据处理 | 第48-49页 |
| 5.2.3 数据发送RS422通信 | 第49-50页 |
| 5.3 采集软件系统设计 | 第50-55页 |
| 5.3.1 采集程序前面板设计 | 第51-52页 |
| 5.3.2 上位机数据采集软件主程序设计 | 第52-55页 |
| 5.3.3 上位机数据采集软件运行验证 | 第55页 |
| 5.4 本章小结 | 第55-57页 |
| 6 系统标定与过载冲击试验 | 第57-74页 |
| 6.1 微惯性测量单元分立标定 | 第57-61页 |
| 6.1.1 MEMS加速度计组标定 | 第57-60页 |
| 6.1.2 MEMS陀螺仪组标定 | 第60-61页 |
| 6.2 微惯性测量单元误差分析 | 第61-62页 |
| 6.2.1 零偏误差 | 第61页 |
| 6.2.2 标度因数误差 | 第61页 |
| 6.2.3 正交误差 | 第61-62页 |
| 6.2.4 g敏感性误差 | 第62页 |
| 6.2.5 温度误差 | 第62页 |
| 6.3 微惯性测量单元的非正交误差补偿 | 第62-68页 |
| 6.3.1 MEMS加速度计的非正交误差补偿 | 第63-65页 |
| 6.3.2 MEMS陀螺仪的非正交误差补偿 | 第65-68页 |
| 6.4 过载冲击试验 | 第68-73页 |
| 6.4.1 空气炮的发展与应用 | 第68-69页 |
| 6.4.2 空气炮试验 | 第69-70页 |
| 6.4.3 空气炮过载冲击试验分析 | 第70-73页 |
| 6.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 7 总结与展望 | 第74-76页 |
| 7.1 总结 | 第74页 |
| 7.2 展望 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-80页 |
| 附录 | 第80页 |
