一种基于状态空间转换的力平衡式加速度计反馈控制方法

    公开(公告)号:CN118778439A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410745347.2

    申请日:2024-06-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于状态空间转换的力平衡式加速度计反馈控制方法,属于加速度计控制领域。包括:建立微机械加速度计系统的动力学方程;将动力学方程转换为初始状态空间方程;将测量误差作为新的状态变量扩充到原状态向量中,将测量误差的一阶导作为输入项,得到重构状态空间方程;基于含测量误差项的性能指标、初始/重构状态空间方程求解反馈控制信号,将反馈控制信号施加在微机械加速度计的敏感元件上以平衡外部惯性力,完成反馈控制。本发明通过将状态空间方程中的测量误差作为新的状态变量扩充进原有的状态向量里,以变换后的状态向量为基础重构状态空间方程,实现微机械加速度计中敏感质量块的位移最小化与加速度信号的高精度测量。

    基于静电正负刚度平衡设计的准零刚度MEMS加速度计

    公开(公告)号:CN117031070A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202311291045.4

    申请日:2023-10-08

    Abstract: 本发明公开了一种基于静电正负刚度平衡设计的准零刚度MEMS加速度计,属于准零刚度加速度计技术领域。包括基于敏感质量块的加速度计主体部分、以及连接加速度计主体部分四个方位角的静电负刚度梳齿结构,每一个独立的静电负刚度梳齿结构均由第三固定梳齿阵列和第三移动梳齿阵列构成,所述的第三移动梳齿阵列连接加速度计主体部分中的敏感质量块的方位角,第三固定梳齿阵列连接溅射有金属电极层的静电负刚度梳齿固支锚点;四个方位角上的静电负刚度梳齿结构产生的静电力方向相同,且所述的静电力方向与加速度计主体部分的移动方向一致,用以抵消直梁结构所产生的正刚度弯曲力,两种力的组合使得器件在初始位置处便可呈现准零刚度特性。

    基于准零刚度胞元与特定安装底板组合的超材料弹簧基座

    公开(公告)号:CN118757526A

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202410745349.1

    申请日:2024-06-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于准零刚度胞元与特定安装底板组合的超材料弹簧基座,属于超材料领域。超材料弹簧基座为多层叠加结构,每一层结构中包含准零刚度胞元阵列、安装固定层和/或形变约束层;当准零刚度胞元的受压部受到竖向压力时,在没有形变约束层的情况下,准零刚度胞元的一对侧向支柱发生形变,屈曲梁不发生屈曲;当有形变约束层的情况下,准零刚度胞元的一对侧向支柱不发生形变,屈曲梁发生屈曲。准零刚度胞元使机械超材料具备非单调变化的力学行为,而可拆卸式的形变约束层能够使准零刚度胞元在压缩时具备两种不同的变形方式,通过不同的多层结构堆叠式设计可实现机械超材料的线性与非线性力学特性的转换。

    一种基于双重卡尔曼的闭环反馈控制的信号检测方法

    公开(公告)号:CN117148424A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311129213.X

    申请日:2023-09-04

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于双重卡尔曼的闭环反馈控制的信号检测方法,属于光纤水听器检测领域。原始水声信号和两路混频后的参考信号经过乘积、滤波、相除、反正切后,由模数转换器检测到相位差;第一重Kalman滤波接收相位差信号,考虑原始水声中的噪声和模数转换器观测噪声,输出当前时刻的相位差预估值,计算当前时刻的总反馈相位;第二重Kalman滤波接收当前时刻的总反馈相位,考虑执行噪声和模数转换器观测噪声,输出当前时刻的相位预估值,反馈至两路参考信号中进行混频;重复滤波过程,将滤波得到的相位预估值作为信号检测结果。本发明利用双重Kalman对三个不同类别的噪声进行最大程度上的抑制,实现对有效信号的高精度还原。

    基于杠杆式静电梳齿设计的准零刚度MEMS加速度计

    公开(公告)号:CN116735911B

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202311026227.9

    申请日:2023-08-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于杠杆式静电梳齿设计的准零刚度MEMS加速度计,属于准零刚度加速度计领域。包括敏感质量块、杠杆模块、驱动及检测梳齿模块、轴向力梳齿模块;敏感质量块通过直梁与杠杆模块的阻力臂相连;驱动及检测梳齿模块位于敏感质量块的上下侧;轴向力梳齿模块中的固定梳齿阵列固定,可动梳齿阵列连接杠杆模块的动力臂;杠杆模块为力的转化结构,用于将轴向力梳齿模块所产生的静电力转化为连接敏感质量块的直梁端部的轴向压力,杠杆模块的动力臂长度大于阻力臂长度。本发明在加速度计

    基于杠杆式静电梳齿设计的准零刚度MEMS加速度计

    公开(公告)号:CN116735911A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202311026227.9

    申请日:2023-08-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于杠杆式静电梳齿设计的准零刚度MEMS加速度计,属于准零刚度加速度计领域。包括敏感质量块、杠杆模块、驱动及检测梳齿模块、轴向力梳齿模块;敏感质量块通过直梁与杠杆模块的阻力臂相连;驱动及检测梳齿模块位于敏感质量块的上下侧;轴向力梳齿模块中的固定梳齿阵列固定,可动梳齿阵列连接杠杆模块的动力臂;杠杆模块为力的转化结构,用于将轴向力梳齿模块所产生的静电力转化为连接敏感质量块的直梁端部的轴向压力,杠杆模块的动力臂长度大于阻力臂长度。本发明在加速度计中利用杠杆的放大效果,将静电梳齿产生的力按比例放大施加在梁的自由端,大大降低了静电力所需的电压,解决了静电不能产生斥力的困扰。

    一种用于导线微风振动检测的磁力攀爬机器人

    公开(公告)号:CN112078681A

    公开(公告)日:2020-12-15

    申请号:CN202010795065.5

    申请日:2020-08-10

    Abstract: 本发明涉及一种用于导线微风振动检测的磁力攀爬机器人。包括前后两段行进机构,两段行进机构之间设置的关节机构,所述的关节机构包括两个相互垂直串联连接的二自由度调节机构,所述的二自由度调节机构包括回转结构,回转结构一端与行进机构连接,另一端连接摆动结构,回转结构带动所述的行进机构作回转动作,摆动结构带动所述的行进机构转弯或抬头动作,两个二自由度调节机构内端的两个摆动结构相互垂直串联连接,在前段行进机构上安装一个超声波测距装置,在后段行进机构上安装一个导线微风振动检测装置。本发明能够准确在线监测导线微风振动和测量距离,实现高压铁塔的智能巡检,降低人工攀爬的风险系数。

    一种基于悬架并联式设计的准零刚度MEMS加速度计

    公开(公告)号:CN116653529A

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202310681086.8

    申请日:2023-06-09

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于悬架并联式设计的准零刚度MEMS加速度计,属于准零刚度加速度计技术领域。包括敏感质量块、驱动梳齿模块、悬架并联式双稳梁‑直梁串联模块、检测梳齿模块;敏感质量块的上方和下方分别设有一个悬架并联式双稳梁‑直梁串联模块,位于敏感质量块上侧和下侧中部的凸起结构与该侧的悬架并联式双稳梁‑直梁串联模块连接,驱动梳齿模块位于敏感质量块的下侧左右两端,检测梳齿模块位于敏感质量块的左右两侧;悬架并联式双稳梁‑直梁串联模块包括悬架组件、以及由双稳梁和直梁串联得到的梁结构。本发明将单个双稳梁与单个直梁串联,形成局部准零刚度区间,在器件工作平面内设计多重该结构并联机制,从而达到多区间的准零刚度。

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