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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
Dunzhu Xia (Southeast University) Peizhen Ni (Southeast University) Lun Kong (Southeast University)
저널정보
대한전기학회 Journal of Electrical Engineering & Technology Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.12 No.1
발행연도
2017.1
수록면
385 - 395 (11page)

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A new digitized decoupled dual-axis micro dynamically tuned gyroscope with three equilibrium rings (TMDTG) is proposed which can eliminate the constant torque disturbance (CTD) caused by the double rotation frequency of a driving shaft with a micro dynamically tuned gyroscope with one equilibrium ring (MDTG). A mechanical and kinematic model of the TMDTG is theoretically analyzed and the structure parameters are optimized in ANSYS to demonstrate reliability. By adjusting the thickness of each equilibrium ring, the CTD can be eliminated. The digitized model of the TMDTG system is then simulated and examined using MATLAB. Finally, a digitized prototype based on FPGA is created. The gyroscope can be dynamically tuned by adjusting feedback voltage. Experimental results show the TMDTG has good performance with a scale factor of 283 LSB/o/s in X-axis and 220 LSB/o/s in Y-axis, respectively. The scale factor non-linearity is 0.09% in X-axis and 0.13% in Y-axis. Results from analytical models, simulations, and experiments demonstrate the feasibility of the proposed TMDTG.
#Micro dynamically tuned gyroscope #Three equilibrium rings #Digitized #Decoupled

목차

Abstract
1. Introduction
2. Structure Design
3. Design of the Digitized Dual-axis Closed-loop Detection Circuit
4. Simulation of the Digitized Dual-axis Closed-Loop Detection Circuit
6. Conclusions
5. Experimental Results
References

참고문헌 (20)

참고문헌 신청
D.D. Shao, W.Y. Chen, W.P. Zhang, F. Cui, and Q.J. Xiao, “Virtual prototyping simulation for electrostatically suspended rotor micro gyroscope initial levitation,” in Proc. Nano/Micro Engineering and Molecular systems Conference., Kaohsiung, Taiwan., Feb., 2011. pp. 9-12. X.G. Huang, W. Liu, W.Y. Chen, and W.P. Zhang, “Magnetically levitated micro gyroscope and its software realized demodulation circuit,” in Proc. ICSICT., Oct., 2006. pp. 608-610. B. Fang, W.S. Chou, and L. Ding, “An optimal calibration method for a MEMS inertial measurement unit,” IEEE Trans. International Journal of Advanced Robotic Systems., vol. 11, no. 14, pp. 1-14, Dec. 2013. Z.N. Qin, W.Y. Chen, F. Cui, Q.J. Xiao, and W.P. Zhang, “System-level simulation of a micromachined electrostatically suspended gyroscope,” in Proc. IEEE international Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular systems, Xiamen, China, Jan., 2010. pp. 658-661. Q. Zheng, L. L. Dong, D. H. Lee, and Z. Q. Gao, “Active disturbance rejection control for MEMS gyroscope,” in Proc. American Control Conference, Washington, USA, Jun., 2008. pp. 4425-4430.

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