كاليبراسيون دقيق شتابسنج MEMS با افزايش بازه شتاب‌هاي خطي

كارشناسي ارشد

چكيده براي افزايش دقت و بهبود عملكرد سيستم ناوبري اينرسي، لازم است كه واحد اندازه‌گيري اينرسي كاليبره شود. در بعضي از كاربردها، شتاب اعمالي به شتابسنج، بزرگتر از ناحيه‌ي عملكرد خطي آن مي‌باشد . وقتي شتاب اعمال شده به شتابسنج از يك حد خاص بيشتر شود، منحني ورودي-خروجي شتابسنج از منحني خطي آن كه در محدوده شتاب بردار جاذبه‌ي زمين و با روش‌هايي نظير كاليبراسيون پيوسته تعيين شده است، منحرف شده كه اين به معني ايجاد خطا در شتاب اندازه‌گيري شده توسط شتابسنج است. به عبارتي در معادله‌ي خروجي هر شتابسنج در هر محور، جملات غيرخطي بر حسب شتاب‌هاي وارد شده به تمام محورهاي شتابسنج‌ها وجود دارند كه سهم آن‌ها در ساختن خروجي شتابسنج، تحت شتاب‌هاي زياد اهميت پيدا مي‌كند. هدف اصلي اين پايان‌نامه، تخمين ضرايب اين جملات غيرخطي به گونه‌اي است كه شتاب جبران‌سازي شده توسط خروجي سنسور و اين ضرايب، به مقدار واقعي شتاب ورودي به سنسور نزديك باشد. براي توليد شتاب در محدوده‌ي دلخواه و بزرگ‌تر از اندازه‌ي بردار جاذبه زمين و استفاده از آن به عنوان مبناي كاليبراسيون، از شتاب‌دهنده استفاده مي‌شود. در اين پايان‌نامه، ضرايب خطي و غيرخطي يك محور(x) از يك مجموعه‌ي سه تايي از شتابسنج‌هاي ممز، تخمين زده شده است. ضرايب خطي با استفاده از روش كاليبراسيون پيوسته و با استفاده از بردار جاذبه‌ي زمين و ضرايب غيرخطي با استفاده از شتاب توليدي توسط شتاب‌دهنده تا محدوده‌ي 160 متر بر مجذور ثانيه تخمين زده شدند. خطاي كاليبراسيون براي مدل‌هاي خطي و غيرخطي با استفاده از روش ميانگين مربعات خطا مقايسه شدند. نتايج نشان دادند كه استفاده از مدل غيرخطي دقت اندازه‌گيري را نسبت به مدل خطي به اندازه‌ي 11.58 درصد افزايش داده است. واژه‌هاي كليدي: ناوبري اينرسي، روش‌هاي كاليبراسيون، شتابسنج، تست افزايش شتاب، ضرايب غيرخطي، حداقل مربعات

188497

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيد كمال الدين موسوي مشهدي

كنترل

دكتر سعيد عبادالهي