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第十一届全国塑料光纤·聚合物光子学学术会议

作者：张强唐杰张彤东南大学仪器科学与工程学院南京 210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京 210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州 215123 东南大学仪器科学与工程学院南京 210096 东南大学电子科学与工程学院南京 210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京 210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重

基于铌酸锂波导的M-Z电光调制器是光纤通信系统的关键器件之一。因其具有传输损耗小、驱动电压低和调制速率高等特点，已被广泛应用于微波光子链路、分布式光纤传感系统与光开关交换矩阵。但由于铌酸锂晶体的光学性能会随着外界环境(如... 详细信息

基于铌酸锂波导的M-Z电光调制器是光纤通信系统的关键器件之一。因其具有传输损耗小、驱动电压低和调制速率高等特点，已被广泛应用于微波光子链路、分布式光纤传感系统与光开关交换矩阵。但由于铌酸锂晶体的光学性能会随着外界环境(如温度)的变化而发生变化，电光调制器的偏置点随之发生漂移，从而导致信号质量恶化，影响系统性能。为了减小调制器偏置点漂移，本文提出了一种基于数字PID控制算法的任意偏置点稳定控制方案(如图1)。该方案采用基于微控制器数字PID控制算法的闭环反馈控制系统，实现了M-Z电光调制器任意偏置点的稳定控制。利用设计完成的硬件反馈控制系统进行了多次实验，讨论了影响系统工作的各种因素及相应的解决办法，结果表明该控制方案工作有效。

关键词：电光调制器偏置点 PID

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一种陀螺稳定平台自适应模糊-PID复合控制方法

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中国惯性技术学报 2014年第3期12卷 317-321页

作者：朱倚娴陆源许江宁程向红东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 海军工程大学电气与信息工程学院武汉430033

机械摩擦、器件工作饱和区等不确定因素会导致陀螺稳定平台系统参数的波动和非线性特性,为解决非线性因素对稳定平台控制系统性能的影响,提出了一种自适应模糊-PID复合控制方法。引入自适应因子δ实现模糊控制和PID控制的复合,误差较大... 详细信息

机械摩擦、器件工作饱和区等不确定因素会导致陀螺稳定平台系统参数的波动和非线性特性,为解决非线性因素对稳定平台控制系统性能的影响,提出了一种自适应模糊-PID复合控制方法。引入自适应因子δ实现模糊控制和PID控制的复合,误差较大时增强模糊控制的作用以加快系统响应,误差较小时增强PID控制的作用以实现无静差调节。采用自调整量化因子ker(er)、kec(ec)实现基本论域的在线调整,提高了模糊控制器的灵敏度。仿真结果表明,在干扰冲击和短时常值干扰情况下,自适应模糊-PID复合控制与常规模糊控制相比,抗干扰能力显著增强,平台稳定精度提高0.4'左右。

关键词：陀螺稳定平台模糊控制 PID 自调整量化因子复合控制

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基于智能滤波技术的抗高过载陀螺信号处理方法

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中国惯性技术学报 2014年第3期12卷 322-326页

作者：李佩娟徐晓苏刘亦亭樊海霞微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096 南京工业职业技术学院南京210023

陀螺作为捷联惯性导航系统的关键传感器，其测量精度直接决定了整个系统的性能和精度指标。针对舰船高过载环境下捷联惯性导航系统陀螺输出信号出现畸变的问题，提出一种基于 BP 神经网络技术的陀螺信号智能模拟滤波方法。该方法根据系... 详细信息

陀螺作为捷联惯性导航系统的关键传感器，其测量精度直接决定了整个系统的性能和精度指标。针对舰船高过载环境下捷联惯性导航系统陀螺输出信号出现畸变的问题，提出一种基于 BP 神经网络技术的陀螺信号智能模拟滤波方法。该方法根据系统加速度计输出值对舰船运动状态进行判断，当其输出小于设定阈值时，视为非过载环境，此时将陀螺输出用于导航计算并作为 BP 神经网络在线训练样本，以保证网络参数与当前舰船运动态势的一致性；否则视为进入高过载环境，并利用之前最新训练好的BP神经网络模拟当前陀螺信号输出，保证捷联惯性系统的平稳工作。采用智能模拟的优点是：数据并行计算速度快，不需要改变系统硬件条件。半物理仿真试验结果表明：该方法在加速度计输出为5～50g的高过载环境下，可有效改善陀螺输出信号出现畸变的问题，实现舰船运动状态的实时模拟。

关键词：捷联惯性导航系统姿态基准测量系统高过载 BP神经网络

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基于极大后验估计和模糊控制的水下无源定位技术

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控制与决策 2014年第2期29卷 363-367页

作者：李佩娟徐晓苏张小飞蔡玮东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096 国网电力科学研究院实验验证中心南京210061 南京工程学院计算机工程学院南京211167

针对高海况条件下因海流扰动的影响导致观测噪声方差未知时变的特点,基于模糊控制技术提出一种基于FCMAP-UKF滤波技术的水下无源组合导航系统状态估计方法.该方法在滤波迭代过程中引入模糊自适应因子,对未知观测噪声方差阵进行动态调节... 详细信息

针对高海况条件下因海流扰动的影响导致观测噪声方差未知时变的特点,基于模糊控制技术提出一种基于FCMAP-UKF滤波技术的水下无源组合导航系统状态估计方法.该方法在滤波迭代过程中引入模糊自适应因子,对未知观测噪声方差阵进行动态调节,提高了系统的自适应能力和鲁棒性.滤波结果表明,该系统在达到传统方法精度的同时,能够克服自主导航过程中不确定的噪声和随机干扰的影响而进行有效的定位导航.

关键词：捷联惯性导航系统水下地形组合导航模糊控制加权因子极大后验估计无迹滤波

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光照法可控制备树枝状银纳米结构

光照法可控制备树枝状银纳米结构

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第十一届全国塑料光纤·聚合物光子学学术会议

作者：马小丹张晓阳张彤东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123

在纳米材料研究领域，纳米晶体形貌调控及其功能化极大拓展了纳米材料的应用，在纳米材料合成过程中，聚合物对其形貌调控和功能化起着关键作用。近年来，树枝状银纳米结构引起了研究者的关注，这种结构具有比表面积大，以及不规则生长... 详细信息

在纳米材料研究领域，纳米晶体形貌调控及其功能化极大拓展了纳米材料的应用，在纳米材料合成过程中，聚合物对其形貌调控和功能化起着关键作用。近年来，树枝状银纳米结构引起了研究者的关注，这种结构具有比表面积大，以及不规则生长蔓延的层级结构的特点，这一结构特点赋予树枝状银纳米结构优异的SERS效应，在单分子的检测和痕量检测领域具有重要的应用价值。

关键词：树枝结构光照法可控生长

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固态等离子体S-PIN二极管仿真设计

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电子器件 2014年第2期37卷 177-181页

作者：李威曾繁辉张彤东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学教育部微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096

介绍固态等离子体器件S-PIN二极管的仿真。在半导体理论的基础上建立S-PIN二极管的物理模型,利用软件对S-PIN二极管结构进行仿真计算,研究固态等离子体载流子浓度、载流子迁移率等参数性质,计算出二极管导通状态下的电导率。对二极管结... 详细信息

介绍固态等离子体器件S-PIN二极管的仿真。在半导体理论的基础上建立S-PIN二极管的物理模型,利用软件对S-PIN二极管结构进行仿真计算,研究固态等离子体载流子浓度、载流子迁移率等参数性质,计算出二极管导通状态下的电导率。对二极管结构进行优化设计,使二极管导通情况下载流子浓度能够达到1018cm-3,导电性能类似金属。这种高密度载流子聚集的现象被称为固态等离子体现象。仿真设计并排级联的S-PIN二极管阵列,得到类似金属导电性的连续固态等离子体区域,能够取代金属材料制备射频微波天线。

关键词：固态等离子体天线 S-PIN二极管可重构天线电信号控制

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基于集成温度传感器的硅微陀螺仪数字化温度补偿研究

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传感技术学报 2014年第6期27卷 770-774页

作者：柳小军杨波袁安富赵辉王行军南京信息工程大学信息与控制学院南京210044 东南大学仪器科学与工程学院南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 南京理工大学自动化学院南京210094

提出了一种基于集成温度传感器的硅微陀螺仪数字化温度补偿方法。首先,介绍了集成温度传感器的硅微陀螺仪基本结构原理,分析了硅微陀螺仪动力学方程以及温度变化对硅微陀螺仪谐振频率、品质因数、标度因数和零偏的影响。然后,设计了基于... 详细信息

提出了一种基于集成温度传感器的硅微陀螺仪数字化温度补偿方法。首先,介绍了集成温度传感器的硅微陀螺仪基本结构原理,分析了硅微陀螺仪动力学方程以及温度变化对硅微陀螺仪谐振频率、品质因数、标度因数和零偏的影响。然后,设计了基于FPGA的硅微陀螺仪数字化补偿电路。最后,经过温度特性实验得到标度因数和零偏随温度变化曲线,建立了温度补偿模型,提出分段温度补偿方法。经过温度补偿后,标度因数和零偏的温度系数分别由316.66×10-6/℃和366.22°/(h·℃)减小为69.67×10-6/℃和115.25°/(h·℃),证明了补偿方法的正确性和可行性。

关键词：硅微陀螺仪零偏标度因数温度补偿

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基于瞬时混合模型的独立分量分析重力数据信噪分离方法

基于瞬时混合模型的独立分量分析重力数据信噪分离方法

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重力测量技术——2014年惯性技术发展动态发展方向研讨会

作者：喻伟赵立业李宏生东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室

为了有效地进行海洋重力测量信号的信噪分离,根据独立分量分析理论,本文提出了基于瞬时混合模型的独立分量分析重力数据信噪分离方法。该方法采用互补总体经验模式分解(CEEMD)方法从海洋重力测量信号中提取参考噪声信号,同时将卡尔曼滤... 详细信息

为了有效地进行海洋重力测量信号的信噪分离,根据独立分量分析理论,本文提出了基于瞬时混合模型的独立分量分析重力数据信噪分离方法。该方法采用互补总体经验模式分解(CEEMD)方法从海洋重力测量信号中提取参考噪声信号,同时将卡尔曼滤波以及小波包分解算法处理后的重力测量信号作为基于瞬时混合模型的ICA信噪分离方法的参考信号,采用基于负熵的FastICA算法进行重力信号估计,并通过仿真数据和实测数据对该方法进行验证。理论仿真分析和实验处理结果表明,基于瞬时混合模型的ICA信噪分离方法能有效的抑制干扰和恢复重力信号,与只采用卡尔曼滤波或小波包分解算法的常用重力信号处理算法相比,本文的信噪分离方法获取的海洋重力数据精度较高。

关键词：独立分量分析互补总体经验模式分解卡尔曼滤波小波包变换

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基于同步积分器的硅微陀螺仪数字控制系统

基于同步积分器的硅微陀螺仪数字控制系统

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上海市科协第十二届学术年会

作者：杨成李宏生东南大学仪器科学与工程学院东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室

为了提升硅微机械陀螺仪的性能,针对课题组自主研制的全解耦双质量硅微机械陀螺仪,分析了陀螺仪的驱动模态和检测模态;提出了一种基于同步积分解调电路的数字控制系统;并分析了同步积分电路的工作原理.结合自动增益控制技术和锁相环技术... 详细信息

为了提升硅微机械陀螺仪的性能,针对课题组自主研制的全解耦双质量硅微机械陀螺仪,分析了陀螺仪的驱动模态和检测模态;提出了一种基于同步积分解调电路的数字控制系统;并分析了同步积分电路的工作原理.结合自动增益控制技术和锁相环技术,该方案实现了驱动模态的闭环控制以及检测模态的高精度解调输出.为了验证同步积分电路在陀螺控制系统中的效果,设计了基于FPGA数字电路的印制电路板并且进行了相关的试验验证.试验结果表明基于同步积分解调算法的硅微机械陀螺仪数字控制系统取得了良好的效果.室温条件下,试验所用陀螺的标度因数为9.84mV/°/s,零偏稳定性达到了2.17°/h(1σ),标度因数非线性小于60ppm.测试结果证明了同步积分解调方案的可行性.

关键词：硅微机械陀螺仪数字控制系统同步积分电路解调算法

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硅微阵列陀螺仪闭环驱动控制技术研究

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测控技术 2014年第3期33卷 64-67页

作者：张印强王寿荣东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096 南京工业大学自动化与电气工程学院江苏南京210009

为了进一步提高硅微阵列陀螺仪驱动模态的控制精度与稳定性,深入分析了硅微阵列陀螺仪的结构设计和闭环驱动控制技术。基于硅微阵列陀螺仪闭环驱动控制的特点,以现场可编程门阵列(FPGA)为核心控制平台,实现一种基于自激振荡原理的数字... 详细信息

为了进一步提高硅微阵列陀螺仪驱动模态的控制精度与稳定性,深入分析了硅微阵列陀螺仪的结构设计和闭环驱动控制技术。基于硅微阵列陀螺仪闭环驱动控制的特点,以现场可编程门阵列(FPGA)为核心控制平台,实现一种基于自激振荡原理的数字化闭环驱动电路。分析并建立了自激振荡与幅度控制的基本模型,基于Simulink实现了闭环自激驱动的仿真。实验结果表明,常温下驱动幅度控制精度达到9×10^(-5),并能有效跟踪驱动模态谐振频率。

关键词：硅微阵列陀螺仪自激驱动闭环控制数字移相

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