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公开(公告)号：CN115060355A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210380357.1
申请日：2022-04-12
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提供一种基于线性调频脉冲信号的谐振子品质因数测量方法，首先使用线性调频脉冲信号对谐振子进行扫频激励，得到响应信号；对响应信号进行采样、FFT变换、取模、归一化后得到频谱；截选扫频范围频谱计算得到振频率的估计值；建立洛伦兹曲线模型，第一次洛伦兹拟合的频率范围，Q值范围1QM，对品质因数进行第一次估计；结合第一次估计值，在扫频全域，Q值范围内进行第二次洛伦兹拟合，得到最终的品质因数估计值。该发明方法不但改进了半功率带宽法在低信噪比环境下会存在的较大误差，还通过两步拟合过程，节约了运算时间，尤其是对于一些高Q值的谐振子优势较为明显。
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公开(公告)号：CN111272193B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202010097994.9
申请日：2020-02-17
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于噪声功率谱估计的MEMS陀螺仪在线频差识别方法，根据检测模态的Q值以及预设的谐振频率，确定陀螺仪谐振子机械热噪声在检测模态输出端的功率谱理论曲线；在陀螺仪正常工作状态下对检测模态进行电压采样和傅里叶变换分析，得到输出端信号的功率谱曲线；将功率谱理论曲线与输出端信号的功率谱曲线进行互相关运算，得到互相关结果曲线，并确定互相关分析结果中两处峰值所对应的滞后量；利用所得滞后值以及已知的陀螺仪驱动模态谐振频率，确定出检测模态的谐振频率；计算得出陀螺仪工作模态的频差。本发明在不影响MEMS陀螺仪正常工作状态的前提下，从谐振子必然存在的机械热噪声中，在线实时提取出模态频率信息，实现模态频差识别。
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公开(公告)号：CN111551162B
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202010347080.3
申请日：2020-04-28
Applicant: 东南大学
IPC: G01C19/5776
Abstract: 本发明公开了一种用于常压封装MEMS陀螺仪解调相角补偿的系统和方法，该系统包括陀螺仪驱动闭环回路、检测模态驱动与检测模块、补偿模块、信号检测模块；陀螺仪驱动闭环回路跟踪MEMS陀螺仪的驱动模态谐振频率ωx并产生ωx的正弦波信号sinωxt与sin(2ωxt)，并将sin(2ωxt)输出至补偿模块与检测模态驱动与检测模块；补偿模块基于sin(2ωxt)产生解调相角补偿量并输出至驱动闭环模块以产生相角补偿后的解调正弦波与信号检测模块基于与产生经补偿的哥氏输出信号与正交输出信号，经补偿的哥氏输出信号避免了正交输入信号的干扰。本发明基于陀螺仪力反馈检测梳齿可有效降低正交信号对哥氏信号的干扰，能够提升陀螺仪哥氏信号的噪声性能。
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公开(公告)号：CN109917154B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201910187145.X
申请日：2019-03-13
Applicant: 东南大学
IPC: G01P21/00
Abstract: 本发明的一种硅微谐振式加速度计带宽测试系统，包括由异或鉴相器、二阶无源超前滞后环路滤波器、压控振荡器组成的锁相环模块、高通滤波器、放大电路、全波整流电路、单片机和显示屏；加速度动态测试的频率调制信号进入异或鉴相器，经过锁相环模块鉴相解调，将环路滤波器的二阶无源超前滞后输出电压经过高通滤波器、放大电路、全波整流电路后单片机对该直流进行AD采样。本发明实现一种电路带宽设计和测试，采用锁相环解调方式，避免使用价格昂贵的高速测频设备，成本低，便于携带，方便现场调试，实现频率输出式传感器的动态特性测试，可从测控电路角度根据应用需要，根据测控电路的幅频特性来优化电路参数，提高谐振式加速度传感器的动态性能。
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公开(公告)号：CN109613300B
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN201811554784.7
申请日：2018-12-19
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/125 , G01C19/5733
Abstract: 本发明公开了一种可同时测量垂直方向加速度和角速度的微传感器，包括上层的硅微结构和下层的玻璃基座，硅微结构通过键合工艺加工在玻璃基座上；硅微结构包括角速度检测模块和加速度检测模块，角速度检测模块和加速度检测模块共用一个质量块，角速度检测模块与质量块通过第一连接梁相连，加速度检测模块与质量块直接相连。本发明通过合理的连接梁设计，使角速度检测模块驱动模态与检测模态之间、加速度检测模态与角速度检测模态之间互相解耦，实现同时测量垂直方向加速度和角速度。加速度检测梳齿的设计消除了角速度检测模块驱动模态和检测模态对加速度检测模块检测造成的干扰影响，从而提高了微传感器在垂直方向加速度和角速度的测量精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107270902B
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201710417411.4
申请日：2017-06-06
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种带有交叉轴耦合误差补偿的MEMS惯性测量单元，包括三个轴向MEMS模拟输出陀螺仪及其信号采集电路，实现对陀螺仪信号的采集；三个轴向MEMS数字输出加速度计及其信号采集电路，实现对加速度计输出信号的采集；陀螺数据转换模块，实现陀螺数据的模数转换；交叉轴耦合误差补偿模块实现对模拟输出陀螺仪和数字输出加速度计的数据处理；串口通信电路实现与上位机的通信；以及电源配置电路为整个测量单元各类提供各类供电电源。本发明不但可以实现对载体六轴位置信息的采集，而且还可以消除由加工、安装带来的交叉轴耦合误差。
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公开(公告)号：CN107389979B
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201710505734.9
申请日：2017-06-28
Applicant: 东南大学
IPC: G01P15/097
Abstract: 本发明公开了一种基于谐振频率的硅微谐振式加速度计在线温度补偿方法，在零加速度情况下标定出两谐振梁谐振频率平方和与其谐振频率差的单调变化关系曲线，然后在输入加速度情况下对两谐振梁谐振频率和谐振频率差进行测量，结合先前获得的关系曲线将温度引起的谐振频率差从测量得到的谐振频率差中减去，完成温度补偿工作。本发明提供的硅微谐振式加速度计温度补偿方法，克服了传统直接温度补偿方法中温度场分布的不确定性和热传导延迟给补偿结果带来较大偏差的缺陷，能够实现实时的、高精度的温度补偿。本发明方法的温度补偿成本低，该方案全部基于FPGA实现，不需要额外增加传感器和引入其它设备，仅利用已有电路器件即可实现。
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公开(公告)号：CN109827594A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910146917.5
申请日：2019-02-27
Applicant: 东南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于面内模态旋转的轴对称陀螺仪零位自补偿系统，包括轴对称谐振子、陀螺仪驱动与检测模态控制子系统、面内模态旋转控制系统，陀螺仪驱动与检测模态控制子系统包括驱动模态控制部分与检测模态控制部分，驱动模态控制部分用以保持谐振子驱动方向工作于谐振状态，检测模态控制部分用于平衡哥氏效应产生的驻波进动，并将平衡电压作为角速度的测量结果进行输出。与传统IMU的旋转调制相比，本发明所述方法无需旋转机构，不额外增加陀螺仪机构复杂度，具有体积小、成本低的优势。与已有基于模态反转的轴对称陀螺仪零偏抑制技术相比，本发明所述方法无需模态反转的切换时间，可实现对外界角速度的不间断敏感。
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公开(公告)号：CN106654319B
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201611222635.1
申请日：2016-12-27
Applicant: 东南大学
IPC: H01M8/04007 , H01M8/04298 , G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于变异粒子群和差分进化混合算法的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统温度建模方法。PEMFC电堆输出性能受到运行系统各模块控制温度的影响，本发明基于一种变异粒子群和差分进化混合算法，结合PEMFC电堆模型，提出电化学性能最佳时，电堆各模块最优温度运行参数算法解算步骤。该混合算法具有良好的全局和局部的搜索、优化能力，能够高精度地辨识和实时控制PEMFC系统各模块的温度控制参数，从而提升燃料电池系统的电化学性能。
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