建立了電容式微機械加速度計閉環(huán)系統(tǒng)的二階近似模型，分析了伺服電路增益和帶寬對閉環(huán)系統(tǒng)動態(tài)特性的影響，提出了調(diào)節(jié)伺服電路參數(shù)來補償系統(tǒng)動態(tài)性能的方法，給出了不同輸入條件下系統(tǒng)初始啟動穩(wěn)定時間和輸出誤差的計算方法。
關 鍵 詞 微機械加速度計； 閉環(huán)模型； 動態(tài)特性； 補償方法； 系統(tǒng)響應

微加速度計是基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術的微型慣性器件，具有傳統(tǒng)加速度計無可比擬的優(yōu)點，如微小型化和多功能化，是慣性導航加速度計的發(fā)展方向。目前硅微加速度計已經(jīng)取得了較大發(fā)展，最具吸引力和最為成熟的是電容式靜電反饋力平衡加速度計，其系統(tǒng)結構如圖1所示，它由慣性敏感單元(亦稱加速度計、慣性傳感器)和伺服電子線路兩部分組成。傳感器受外給加速度并產(chǎn)生質(zhì)量位移和伺服電路檢測位移，并給出輸出及反饋電壓。在加速度計的設計過程中，為滿足性能指標必須反復調(diào)整傳感器機械結構的基本參數(shù)，這樣勢必會影響整個系統(tǒng)的動態(tài)指標，本文通過一種簡便方法來補償損失的動態(tài)性能，分析了不同輸入條件下系統(tǒng)的動態(tài)響應，提出了計算系統(tǒng)初始啟動穩(wěn)定時間和輸出誤差的方法。

1 加速度計閉環(huán)系統(tǒng)的二階近似 2 動態(tài)補償方法 3 不同輸入條件下系統(tǒng)動態(tài)響應分析
實際的輸入加速度是一條非線性曲線，而閉環(huán)系統(tǒng)的初始啟動穩(wěn)定時間(系統(tǒng)輸出達到規(guī)定最大誤差的時間)和輸出誤差隨輸入函數(shù)有所不同。此外，實際加速度計系統(tǒng)的阻尼均小于1，因此本文系統(tǒng)動態(tài)響應分析均在欠阻尼下進行。