در مقاله حاضر، تاثیر نویزهای آکوستیکی پرتوان فرکانس بالا بر پاسخ دینامیکی و صحت سیگنال حسگری ژیروسکوپ های ارتعاشی MEMS مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، با در نظر گرفتن چارچوب محافظ معادلات دیفرانسیل دینامیک سیستم با چهار درجه آزادی استخراج شده و به صورت معادلات حالت بازنویسی شده اند. در این معادلات، اندرکنش امواج نویز آکوستیکی به شکل نیروی مکانیکی وارد شده به چارچوب محافظ ژیروسکوپ در نظر گرفته شده است. در ادامه، یک مدل سیمولینک از دینامیک ژیروسکوپ ارتعاشی MEMS پیاده سازی شده و سپس، اثر نویزهای پرتوان فرکانس بالای آکوستیکی هارمونیک و تصادفی بر عملکرد ژیروسکوپ مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین، تاثیر تغییرات پارامترهای مختلفی مانند فرکانس نویز هارمونیک، سطح فشار صوتی و ضریب کیفیت ژیروسکوپ بررسی شده اند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

ژیروسکوپ های الکترومکانیکی، ژیروسکوپ هایی هستند که بر اساس سیستم ارتعاشی کار می کنند، کنترل مد تحریک این سیستم ارتعاشی کوچک یکی از اهداف محققان است. در این مقاله، کنترل مدلغزشی برای سیستم ژیروسکوپ ارتعاشی MEMS ارائه می شود. برای اینکار در ابتدا با استفاده از روش دینامیک وارون، دینامیک های معلوم سیستم ژیروسکوپ حذف می شود تا کران عدم قطعیت های موجود در معادلات دینامیکی کاهش یابد. سپس برای مقاوم نمودن کنترل کننده در برابر عدم قطعیت های باقیمانده، از ترکیب کنترل مدلغزشی استفاده می گردد. حضور کنترل مدلغزشی باعث بروز لرزش در ورودی کنترل می شود و این امر کاهش عمر محرکه های مد تحریک سیستم ژیروسکوپ را به دنبال دارد. در این مقاله برای جلوگیری از بروز مشکل لرزش در ورودی کنترل، دو راهکار ارائه می شود. اثبات ریاضی نشان می دهد که سیستم حلقه بسته با کنترل کننده های پیشنهادی و در حضور عدم قطعیت های موجود، دارای پایداری مجانبی سراسری است. برای نمایش عملکرد کنترل کننده های پیشنهادی، شبیه سازی هایی در سه مرحله بر روی سیستم ژیروسکوپ ارتعاشی MEMS پیاده سازی می شود. نتایج شبیه سازی ها، عملکرد مطلوب کنترل مدلغزشی فازی تطبیقی با سطح لغزش مجانبی را نشان می دهند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

در این مقاله، کنترل مد لغزشی ترمینال تطبیقی برای سامانه ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی (MEMS) ارائه می شود. برای این کار در ابتدا با استفاده از روش دینامیک وارون، دینامیک های معلوم سامانه ژیروسکوپ ارتعاشی حذف می شوند تا کران عدم قطعیت های موجود کاهش یابد. سپس با طراحی بردار کنترل مد لغزشی ترمینال، سامانه حلقه بسته با حضور عدم قطعیت های موجود، دارای پایداری مجانبی سراسری می گردد. در این مقاله برای جلوگیری از بروز مشکل لرزش در ورودی کنترل، تخمین گر تطبیقی ارائه می شود که تنها دارای یک قانون تطبیقی است. اثبات ریاضی نشان می دهد که سامانه حلقه بسته با کنترل کننده مد لغزشی ترمینال تطبیقی پیشنهادی و در حضور عدم قطعیت های موجود، دارای پایداری مجانبی زمان محدود سراسری است. برای نمایش عملکرد کنترل کننده پیشنهادی و مقایسه آن با کنترل کننده های مشابه، شبیه سازی هایی در چهار مرحله بر روی سامانه ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی پیاده سازی می شود. نتایج شبیه سازی ها، عملکرد مطلوب کنترل مد لغزشی ترمینال تطبیقی را نشان می دهند.