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公开(公告)号：CN116208022A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202310200900.X
申请日：2023-03-06
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种微超声电机高匹配驱动系统，包括FPGA控制板、四路DAC及放大电路，FPGA控制板实现四路驱动信号的数字值输出控制，并将数字值在同一时间信号下输出至四路DAC；四路DAC基于FPGA同步传输的CLK信号进行数模转换，独立形成四路初始模拟正弦信号，经由放大电路形成四路具有高带载能力的驱动信号。本发明通过对FPGA的IO资源充分利用，实现了单FPGA独立输出四路驱动信号，确保了小尺寸及低成本，基于四路高速并行DAC降低了量化误差，确保模拟驱动信号波型光滑平整，四路独立信号幅值、相位匹配度极高，且不会互相干扰，高质量的驱动信号从根本上使微超声波电机定子执行机构产生标准行波。
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公开(公告)号：CN118463953A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410672844.4
申请日：2024-05-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01C17/28
Abstract: 本发明公开了一种面向四位置寻北含止挡机构的小型化步进式旋转平台，包括综合控制电路板、步进电机、四级减速器、转台、微型电磁锁及三段式外壳；其中综合控制电路板完成整体旋转调制寻北控制；旋转机构在综合控制电路操作下完成步进电机的多角度步进旋转或连续旋转，并配合四级减速器带动转台进行旋转寻北；微型电磁锁和转台的止挡块配合实现限位，保证四位置采样的位置精度。本发明基于小型化步进式旋转平台，使整体寻北仪的体积、质量大幅降低，且步进电机和微型电磁锁功耗低，降低了整体系统的能量耗损，并基于综合控制电路和止挡机构确保了转台的旋转位置精度，提高了寻北精度。
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公开(公告)号：CN116358507A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310289563.6
申请日：2023-03-23
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于行波马达的芯片化寻北仪，包括综合控制电路板、基于MEMS芯片行波马达式旋转平台、MEMS陀螺仪装配仓、上限位盖板、显示模块接口及三段式外壳；其中综合控制电路板完成整体旋转调制寻北控制及真北方向解算；旋转平台在综合控制电路操作下完成多角度步进旋转或连续旋转，带动安装在旋转平台上的MEMS陀螺仪装配仓及上限位盖板转动，实现陀螺仪敏感轴转动；显示模块接口外接显示器实现寻北状态及结果显示。本发明基于扁平化的芯片行波马达式旋转平台，使整体寻北仪的体积、质量大幅降低，且行波马达功耗低，降低了整体系统的能量耗损，并基于综合控制电路确保了旋转调制技术对陀螺仪的常值误差补偿效果，实现了寻北精度提升。
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公开(公告)号：CN116337028A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310289562.1
申请日：2023-03-23
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MEMS陀螺仪的超小型寻北系统，包括寻北上位机软件及超小型寻北仪控制系统，上位机软件通过串行接口及通讯单元实现上位机与寻北仪间的通信；控制系统在接收到上位机软件的控制指令后，控制转台朝指定角度旋转，并实现较高的角度控制精度，并实现MEMS陀螺仪的采样控制及数据传输；最终由上位机软件接收MEMS陀螺仪采样数据解算得到真北向信息。本发明基于高可靠性制备的超小型寻北仪，通过内嵌寻北仪控制系统，并外置寻北上位机软件，实现了旋转平台转动角度的实时高精度控制及陀螺仪采样数据实时显示，确保多位置寻北方案带来的累积误差补偿性能的有效性，并基于滤波解算算法，实现了小型化前提下的高精度寻北。
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公开(公告)号：CN118706099A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202411181821.X
申请日：2024-08-27
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种芯片行波马达式陀螺寻北仪。本发明为分段式安装结构，基于MEMS芯片行波马达，通过机械结构嵌入式装配惯性测量单元、MEMS电容角位置传感器、综合驱动采样控制电路板，使整体旋转调制陀螺寻北仪内部紧密集成，体积尺寸显著缩小，基于MEMS电容角位置传感器和电磁转位限制机构的高精度角度控制技术，依托MEMS芯片行波马达驱动力可连续输出的特性，实现了惯性测量单元多位置精确步进，确保了旋转调制技术对惯性器件的常值误差补偿效果，有效提升了寻北性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116242328A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310299052.2
申请日：2023-03-24
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种小型化微惯性寻北仪，壳体包括顶盖、底座和航空插头三个部分；导电滑环设置在顶盖的下部，通过其上设置的圆孔与旋转驱动结构的转子上盖旋转轴相连，通过导线与控制电路相连；旋转驱动结构设置在导电滑环下方，包括转子上盖、惯性器件支架、转子支架、惯性器件、无齿槽电机以及角位移传感器；控制电路包括数据采集电路和电机驱动电路，数据采集电路与惯性器件相连，用于采集并传输惯性器件的输出数据，电机驱动电路与导电滑环相连，用于为无齿槽电机控制及供电。本发明减小了寻北仪体积，更适用于车载导航、地下勘测、及武器制导等领域，并且能单独更换，有利于设备的检测维修。
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公开(公告)号：CN114400925A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210072261.9
申请日：2022-01-21
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种超声波微电机驱动定子结构，包括若干驱动扇环形分区、圆环形硅基底以及若干支撑梁，若干驱动扇环形分区设置在圆环形硅基底上且沿圆周均匀分布，两两分区间存在距离用来实现电气隔离；支撑梁均匀分布在圆环形硅基底外侧的凹槽中，实现支撑梁在驻波模态中的对称影响，每个支撑梁实现每个驱动扇环形分区的独立驱动。本发明通过外围支撑梁实现结构的悬空连接，且支撑梁位置避开了该结构工作模态下的峰值位移节径，减小支撑梁在工作状态下的位移，且凹槽位置决定支撑梁锚固点位于定子B15工作模态的节圆处，一定程度上降低了定子沿支撑梁损耗的能量，提高了该结构的Q值，且保证了正交模态的对称性，提高了正交模态的匹配程度。
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公开(公告)号：CN119687883A
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411820925.0
申请日：2024-12-11
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微型步进电机的陀螺寻北装置，其特征在于，包括微型步进电机、旋转平台、惯性测量模块、无线供电模块、磁性限位机构、综合驱动电路板及组合式外壳结构；其中微型步进电机通过由小齿轮、大齿轮组成的二级齿轮传动驱动旋转平台旋转，进而带动安装在旋转平台上的惯性测量模块旋转；磁性限位机构用于实现旋转平台四个方位角的转位控制以实现高精度四位置寻北技术，惯性测量模块采样的数据通过无线传输实时传输给综合驱动电路板进行处理；无线供电模块用于惯性测量模块的非接触式供电。本发明整体设计可行性高、成本低、寻北效能好、可以广泛使用。
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公开(公告)号：CN118706099B
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202411181821.X
申请日：2024-08-27
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种芯片行波马达式陀螺寻北仪。本发明为分段式安装结构，基于MEMS芯片行波马达，通过机械结构嵌入式装配惯性测量单元、MEMS电容角位置传感器、综合驱动采样控制电路板，使整体旋转调制陀螺寻北仪内部紧密集成，体积尺寸显著缩小，基于MEMS电容角位置传感器和电磁转位限制机构的高精度角度控制技术，依托MEMS芯片行波马达驱动力可连续输出的特性，实现了惯性测量单元多位置精确步进，确保了旋转调制技术对惯性器件的常值误差补偿效果，有效提升了寻北性能。
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公开(公告)号：CN116929339A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202210356779.5
申请日：2022-04-06
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于信息反馈校准机制的自主导航系统，包括由MEMS惯性器件、芯片级原子钟以及多种适用于导航信息获取的传感器件组成的多传感器组件；由自主组合导航算法模块和惯性器件控制补偿参数配置模块组成的自主时空基准维持系统软件，提取导航信息特征，实现误差与状态量估计及MEMS惯性器件控制参数量化；多传感器组件经捷联导航算法处理后通过标准化通讯接口向自主时空基准维持系统软件传递初始信息，自主时空基准维持系统软件通过信息输出端口将导航信息传输到外部设备，同时将反馈校准参数通过参数自适应在线反馈模块传递到多传感器组件，实现对传感器的参数反馈校准，高质量抑制了MEMS惯性器件误差项，提高自主导航系统的导航精度。
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