| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 引言 | 第11页 |
| 1.2 国内外研究概况 | 第11-18页 |
| 1.2.1 MEMS陀螺仪和加速度计 | 第11-15页 |
| 1.2.2 MEMS惯性测量单元 | 第15-16页 |
| 1.2.3 硅微陀螺仪温度补偿技术 | 第16-18页 |
| 1.2.4 MEMS惯性测量单元误差建模及补偿技术 | 第18页 |
| 1.3 课题研究的目的及意义 | 第18-19页 |
| 1.4 论文主要内容 | 第19-21页 |
| 第二章 MEMS惯性测量单元的基础理论 | 第21-29页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 MEMS惯性器件的基本原理 | 第21-26页 |
| 2.2.1 硅微陀螺仪的基本原理 | 第21-24页 |
| 2.2.2 硅微加速度计的基本原理 | 第24-26页 |
| 2.3 硅微陀螺仪温度误差来源 | 第26-27页 |
| 2.3.1 陀螺仪材料温度特性和封装技术引入误差 | 第26-27页 |
| 2.3.2 电路元器件温度特性引入误差 | 第27页 |
| 2.4 MEMS惯性测量单元误差分类 | 第27-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 MEMS惯性测量单元设计与实现 | 第29-47页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 MEMS惯性测量单元应用环境与工程需求分析 | 第29-30页 |
| 3.2.1 应用环境 | 第29页 |
| 3.2.2 工程需求 | 第29-30页 |
| 3.3 MEMS惯性测量单元机械结构设计与有限元分析 | 第30-36页 |
| 3.3.1 机械结构设计 | 第30页 |
| 3.3.2 安装框架有限元分析 | 第30-36页 |
| 3.4 MEMS惯性测量单元硬件电路设计与实现 | 第36-41页 |
| 3.4.1 硅微陀螺仪测控电路仿真与实现 | 第36-38页 |
| 3.4.2 硅微加速度计配置电路 | 第38-40页 |
| 3.4.3 FPGA信号采集及数据处理电路 | 第40-41页 |
| 3.5 系统软件设计与实现 | 第41-45页 |
| 3.5.1 软件整体框架 | 第41页 |
| 3.5.2 陀螺仪和加速度计信号采集 | 第41-42页 |
| 3.5.3 数据处理与误差补偿 | 第42-43页 |
| 3.5.4 RS485串口通信 | 第43-45页 |
| 3.6 本章小结 | 第45-47页 |
| 第四章 硅微陀螺仪温度补偿技术研究 | 第47-63页 |
| 4.1 引言 | 第47页 |
| 4.2 温度对硅微陀螺仪的影响机理分析 | 第47-50页 |
| 4.2.1 温度对陀螺仪品质因数的影响 | 第47-48页 |
| 4.2.2 温度对陀螺仪固有频率的影响 | 第48-49页 |
| 4.2.3 温度对陀螺仪零偏的影响 | 第49-50页 |
| 4.3 硅微陀螺仪常温零偏温度补偿仿真与实验 | 第50-56页 |
| 4.3.1 常温零偏温度补偿实现方法 | 第50-52页 |
| 4.3.2 陀螺零偏相关性能测试及计算方法 | 第52页 |
| 4.3.3 温度补偿方法离线仿真 | 第52-55页 |
| 4.3.4 常温零偏温度补偿实验验证与结果分析 | 第55-56页 |
| 4.4 硅微陀螺仪全温零偏温度补偿仿真与实验 | 第56-61页 |
| 4.4.1 全温零偏温度补偿实现方法 | 第56-57页 |
| 4.4.2 温度补偿方法离线仿真 | 第57-59页 |
| 4.4.3 全温零偏温度补偿实验验证与结果分析 | 第59-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-63页 |
| 第五章 MEMS惯性测量单元耦合误差建模及补偿技术研究 | 第63-75页 |
| 5.1 引言 | 第63页 |
| 5.2 MEMS惯性测量单元误差分析 | 第63-66页 |
| 5.2.1 零偏和标度因数误差 | 第63-64页 |
| 5.2.2 交叉轴耦合误差 | 第64-65页 |
| 5.2.3 陀螺仪g敏感性误差和加速度计角速度敏感性误差 | 第65-66页 |
| 5.3 MEMS惯性测量单元耦合误差建模与解耦设计 | 第66-69页 |
| 5.3.1 陀螺仪耦合误差建模 | 第66-67页 |
| 5.3.2 加速度计耦合误差建模 | 第67-68页 |
| 5.3.3 耦合误差模型解耦计算 | 第68-69页 |
| 5.4 标定实验与耦合误差补偿模型参数计算 | 第69-72页 |
| 5.4.1 耦合参数测试标定 | 第69-71页 |
| 5.4.2 耦合误差补偿模型参数计算 | 第71-72页 |
| 5.5 误差补偿效果验证与结果分析 | 第72-74页 |
| 5.5.1 耦合误差补偿实验 | 第72-73页 |
| 5.5.2 陀螺仪g敏感性补偿实验 | 第73-74页 |
| 5.6 本章小计 | 第74-75页 |
| 第六章 MEMS惯性测量单元性能实验 | 第75-83页 |
| 6.1 引言 | 第75页 |
| 6.2 MEMS惯性测量单元样机及实验设备 | 第75-76页 |
| 6.2.1 MEMS惯性测量单元样机 | 第75页 |
| 6.2.2 实验设备 | 第75-76页 |
| 6.3 性能测试方法及计算方法 | 第76-79页 |
| 6.3.1 性能测试方法 | 第76-77页 |
| 6.3.2 计算方法 | 第77-79页 |
| 6.4 性能实验 | 第79-82页 |
| 6.4.1 标度因数 | 第79-80页 |
| 6.4.2 常温零偏 | 第80页 |
| 6.4.3 全温零偏 | 第80-82页 |
| 6.4.4 量程及系统功耗 | 第82页 |
| 6.5 本章小结 | 第82-83页 |
| 第七章 总结与展望 | 第83-85页 |
| 7.1 全文总结 | 第83-84页 |
| 7.2 未来展望 | 第84-85页 |
| 致谢 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-91页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第91页 |
