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公开(公告)号：CN109141390A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201810606324.8
申请日：2018-06-13
Applicant: 东南大学
IPC: G01C19/5691
Abstract: 本发明公开了一种基于遗传算法与克隆算法优化的半球谐振陀螺仪模糊PID控制方法及控制电路，方法包括建立半球谐振子的动力学模型；计算半球谐振陀螺仪的旋转速率误差信号；设计模糊PID控制器结构，用免疫克隆算法初步选取模糊PID控制器参数的初始值；通过遗传算法对模糊PID控制器参数优化。本发明的控制电路基于FPGA实现，包括用于实现对半球谐振陀螺仪PID控制的PID控制单元，用于调整模糊PID控制器控制参数的模糊控制单元，用于初步选取模糊PID控制器参数初始值的克隆算法单元，用于实现对模糊PID控制器参数优化的遗传算法单元。本发明提高了陀螺仪的稳定性、优化时间、鲁棒性和控制精度，并使运算速度大幅提升。
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公开(公告)号：CN109050911A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201810818672.1
申请日：2018-07-24
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种多自由度压电驱动式微型扑翼飞行器及其传动机构的加工方法，飞行器包括飞行器机身、一个传动机构、两个柔性铰链、两对辅助机翼、一对主机翼、一对第一双晶片压电驱动器和一对第二双晶片压电驱动器；传动机构固定在飞行器机身顶部；柔性铰链对称地插接在传动机构两端；两对辅助机翼分别粘附在第二双晶片压电驱动器的两侧；主机翼分别粘附在上方左右两侧的柔性铰链上；第一双晶片压电驱动器的上端作为可动部分与传动机构连接，下端固定在飞行器机身上；第二双晶片压电驱动器的上端与辅助机翼结合，下端固定在机身上。本发明质量轻、尺寸小，可以很好地模仿昆虫的飞行姿态，实现多自由度的控制，具有优异的平衡性和稳定性。
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公开(公告)号：CN105115486B
公开(公告)日：2018-03-20
申请号：CN201510423409.9
申请日：2015-07-17
Applicant: 东南大学
IPC: G01C19/5691
Abstract: 本发明公开一种静电悬浮三轴球壳谐振微陀螺仪，包括主单元结构、刻有信号引线的玻璃层和硅衬底，玻璃层包括依次上下叠放的上层玻璃基底和下层玻璃基底，硅衬底包括上层硅衬底和下层硅衬底，主单元结构设置于玻璃层的中心位置，包括球壳振子和电极球壳，球壳振子呈球体状悬浮于主单元结构的中心位置，电极球壳均匀地包覆于球壳振子的外周表层；电极球壳上设置有环绕于球壳振子的三个球面电极组件。本发明中主单元结构中的球壳振子由光刻胶SU8采用3‑DLaser技术制成，为MEMS的加工提供了一种新的思路；球壳振子使用静电悬浮结构悬浮于主单元结构中心位置可以消除谐振时机械摩擦的影响,同时提高抗冲击能力。
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公开(公告)号：CN107389050A
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201710536434.7
申请日：2017-07-04
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开一种内外电极间隙精确控制的微半球谐振陀螺仪，包括玻璃衬底、玻璃盖帽、密封墙、多晶硅微半球谐振子、基准电极、八个悬空的内电极、八个第一支撑柄、八个支撑柱、十六个外电极、环形电极、第一电极孔、八个第二电极孔、十六个第三电极孔和第四电极孔。本发明采用内、外电极以及环形电极结合，适用于全角模式的控制电路，可以提高陀螺测量的精度和范围。本发明通过精细电极的加工工艺实现了对电极间隙的精确控制，同时增大了电极的电容，提高了驱动的效率和测量的灵敏度。本发明实现了陀螺仪的晶圆级真空封装，性能优良，在高精度的姿态角测量上有较大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN107063220A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710217081.4
申请日：2017-04-05
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开一种基于SOI封装的微半球谐振陀螺仪及其加工方法，基于SOI封装的微半球谐振陀螺仪包括玻璃衬底、微半球壳谐振子、两个基准电压引线柱、电极、SOI密封墙、SOI晶硅圆片的上层、二氧化硅层、第一电极孔、第二电极孔、球壳支撑柄、圆形金属电极区和金属引线。本发明电极位于球壳唇沿的正上方，避免了组装键合时由于键合对准精度而引起的电容间隙大小不一致的缺陷，减小了加工误差，提高了陀螺精度；本发明基于SOI封装的微半球谐振陀螺仪的加工方法，充分利用了SOI晶圆片的优势，使得整个陀螺仪的封装大大简化；球壳支撑柄的高度和直径都很容易控制，并且支撑强度大，不容易坍塌。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105466405A
公开(公告)日：2016-04-06
申请号：CN201610008727.3
申请日：2016-01-07
Applicant: 东南大学
CPC classification number: G01C19/56 , B81B7/0006 , B81B7/0058 , B81C1/00015 , B81C1/00269 , B81C2201/01
Abstract: 本发明公开一种混合式半球谐振微陀螺仪，属于微机电和惯性导航领域，其由上而下依次设置的上层玻璃衬底、电极层、硅结构层和下层玻璃衬底；其中，在上层玻璃衬底、电极层和硅结构层的中心设有圆形腔体，半球壳谐振子设置在圆形腔体中；半球壳谐振子通过支撑柄固定在硅结构层上；电极层包括配合使用的电极和外围锚点结构，在上层玻璃衬底设有配合电极使用的电极孔和小焊盘，小焊盘均布在上层玻璃衬底的边缘，小焊盘分别通过金属引线与上层玻璃衬底中的电极孔相连；本发明还公开了一种混合式半球谐振微陀螺仪的加工工艺。本发明的陀螺仪将结构层和玻璃衬底进行阳极键合的同时完成了真空封装，减少了工艺步骤；本发明的加工工艺，降低了加工成本。
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公开(公告)号：CN104807452A
公开(公告)日：2015-07-29
申请号：CN201510214116.X
申请日：2015-04-29
Applicant: 东南大学
Inventor： 夏敦柱
CPC classification number: G01C19/5656 , G01C19/56 , G01C25/00 , G01C25/005
Abstract: 本发明公开一种蜂窝式MEMS谐振硅微陀螺仪，包括刻有信号引线的玻璃基底和安装于玻璃基底上的主单元，主单元包括蜂窝状振子单元、中心支撑柱、中心电极以及离散电极组件；蜂窝状振子单元安装于玻璃基底的中心位置，整体呈正六边形中心电极设置于玻璃基底的中心；中心支撑柱安装于蜂窝状振子单元的中心位置，且中心支撑柱向下伸出蜂窝状振子单元键合安装于中心电极；离散电极组件键合安装于玻璃基底且与玻璃基底的信号引线相连接，且设置于蜂窝状振子单元四周，离散电极组件包括检测电极、校正电极、驱动电极以及驱动检测电极。本发明外本发明是全对称结构，能够实现全解耦，有利于提高检测精度和灵敏度。
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公开(公告)号：CN112212849B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202010969386.2
申请日：2020-09-15
Applicant: 东南大学
IPC: G01C19/5712
Abstract: 本发明公开了一种环形三轴解耦硅微陀螺仪的结构，包括上层的器件结构层、下层的玻璃衬底层以及生长于玻璃衬底层上的金属引线层，器件结构层为环形对称结构，包括驱动传递框架，内耦合环，翻滚角、俯仰角检测质量圆盘，航向角检测框架，其中，45°、135°、225°、315°方向上四个驱动传递框架通过内耦合环连接，实现等幅差分驱动和差分检测；内耦合环通过工字型解耦梁与三轴检测部分相连，实现了驱动和三轴检测之间较好的解耦功能；翻滚角和俯仰角检测通过翻滚角、俯仰角检测质量圆盘和对应的翻滚角金属电极薄膜，俯仰角金属电极薄膜构成翻滚角和俯仰角检测部分，航向角检测部分通过四组航向角检测框架进行航向角检测，能够达到较好的检测性能。
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公开(公告)号：CN108195366B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201711429077.0
申请日：2017-12-26
Applicant: 东南大学
IPC: G01C19/58
Abstract: 本发明公开一种基于双层纳米光栅的微纳陀螺仪的加工方法，包括以下步骤：首先清洗SOI晶圆，干燥，在SOI晶圆表面采用低压化学气相沉积方法沉积一层氮化硅作为第一层掩膜，接着在氮化硅掩膜表面旋涂光刻胶层，并固化；采用深硅刻蚀工艺在SOI晶圆器件层加工得到双质量微谐振器的结构；采用机械抛光减薄SOI晶圆，清洗表面，利用电子束曝光在光刻胶层上得到固定光栅的图案，在盖帽上表面喷涂光刻胶层，利用第四块光刻胶定义金属焊盘的位置，然后通过剥离工艺得到通孔内的金属焊盘，该金属焊盘通过引线键合与金属导线结合，实现器件层内外的电信号传输。本发明具有测量精度高、不受电磁干扰和便于批量生产优点，应用范围广，有着良好的市场前景。
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公开(公告)号：CN112505409A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011292779.0
申请日：2020-11-18
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种多通道的高精度传感器采集系统及其频率测量方法，该传感器采集系统包括24位的电压计、32位的频率计、处理器模块、串口通信模块以及电源模块；所述32位的频率计采用运算放大器匹配三路放大器作波形转换器，用于测量传感器的频率输出；所述24位的电压计采用了24位的四通道AD转换器，用于测量传感器的电压输出，处理器模块对测得的电压和频率数据进行处理和打包，串口通信模块将数据发送给上位机，电源模块提供其他模块的工作电压以及参考电压。本发明针对多轴加速度计和陀螺仪设计，与传统电压计、频率计相比，具有极高的精度和最佳的测量速度，并且体积小、功耗低、集成度高、便于携带，可满足高精度惯性导航的需求。
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