《電子技術(shù)應(yīng)用》
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微陣列加速度傳感器的設(shè)計(jì)理論
摘要: 隨著集成電路平面加工工藝技術(shù)日趨成熟,微加工中的三維加工工藝不斷地發(fā)展,使微傳感器,、微馬達(dá),、微泵等制造已成為現(xiàn)實(shí)。文獻(xiàn)[1]曾提出了傳感陣列的布陣設(shè)計(jì)問(wèn)題,,但未展開(kāi)研究。本文在文獻(xiàn)[2~4]的研究基礎(chǔ)上系統(tǒng)、綜合地研究了微陣列式加速度傳感器,,根據(jù)理論研究和實(shí)驗(yàn)分析,應(yīng)按加速度值的大小進(jìn)行微陣列式加速度傳感器的研制,。
Abstract:
Key words :

建立引信系統(tǒng)環(huán)境識(shí)別(如多向加速度)與參數(shù)估計(jì)的多維信息處理理論產(chǎn)生新的引信原理是當(dāng)前重要的研究方向,。如對(duì)硬目標(biāo)的侵徹或貫穿裝甲所使用的巡航導(dǎo)彈、激光制導(dǎo)炸彈等,,都存在多向加速度的探測(cè)問(wèn)題,。因此大量程的能測(cè)量105 g微加速度計(jì)具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。目前微陣列式加速度計(jì)發(fā)展非常
迅速,,它對(duì)提高武器作戰(zhàn)水平,,改進(jìn)武器性能起著十分重要作用。另外汽車(chē)上的安全氣囊,,在微機(jī)器人中,,執(zhí)行器動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)速度、加速度和力的大小的檢測(cè)都需要微陣列式加速度傳感器,。因此微陣列式加速度傳感器的應(yīng)用范圍廣,,前景十分看好,。
隨著集成電路平面加工工藝技術(shù)日趨成熟,微加工中的三維加工工藝不斷地發(fā)展,,使微傳感器,、微馬達(dá)、微泵等制造已成為現(xiàn)實(shí),。文獻(xiàn)[1]曾提出了傳感陣列的布陣設(shè)計(jì)問(wèn)題,,但未展開(kāi)研究。本文在文獻(xiàn)[2~4]的研究基礎(chǔ)上系統(tǒng),、綜合地研究了微陣列式加速度傳感器,,根據(jù)理論研究和實(shí)驗(yàn)分析,應(yīng)按加速度值的大小進(jìn)行微陣列式加速度傳感器的研制,。

微陣列加速度傳感器的設(shè)計(jì)理論
加速度的影響因素與加速度之間呈現(xiàn)某種關(guān)系,,應(yīng)用多元回歸理論研究加速度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型,當(dāng)其關(guān)系是線(xiàn)性時(shí),,應(yīng)用線(xiàn)性回歸理論研究,,建立數(shù)學(xué)模型及其評(píng)估方法,而為非線(xiàn)性時(shí),,應(yīng)用非線(xiàn)性回歸理論

研究,,建立數(shù)學(xué)模型及其評(píng)估方法。
1.1 線(xiàn)性回歸分析
設(shè)加速度Y與其影響因素X1, X2,…, XP存在線(xiàn)性關(guān)系,,則其數(shù)學(xué)模型為

據(jù)此,,可應(yīng)用逐步線(xiàn)性回歸的方法,將因子一個(gè)個(gè)地引入,,引入的條件是該因子的偏回歸平方和經(jīng)檢驗(yàn)是顯著的,,同時(shí),每引入一個(gè)因子,,要對(duì)老因子逐個(gè)檢驗(yàn),,將偏回歸平方和變?yōu)椴伙@著的因子剔除。
逐步線(xiàn)性回歸算法流程如下:
1) 設(shè)定函數(shù)FunInitial( )是輸入的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立結(jié)構(gòu)矩陣X,、觀(guān)察值矩陣Y,、自相關(guān)系數(shù)矩陣R、常數(shù)矩陣B,、增廣矩陣R(0),,并且設(shè)置相應(yīng)的初始化值,函數(shù)FunAssesGet( )引入因子時(shí),,計(jì)算偏回歸平方和及檢驗(yàn)的函數(shù),;2) 函數(shù)FunAssesPel( )引入一個(gè)因子后,做剔除舊因子的檢驗(yàn)函數(shù);3) 數(shù)組均用首元素表示當(dāng)前已被使用的數(shù)組數(shù)目,;4) 數(shù)組Already Trans Row [n]記錄已經(jīng)被檢驗(yàn)過(guò),,放入回歸方程中的因子下標(biāo);5) 整數(shù)

變量L用來(lái)計(jì)數(shù),,對(duì)n-1次可能的引入因子的處理加以限制,;6) 整數(shù)變量T, rausRow表示當(dāng)前要進(jìn)行R矩陣變換的行,當(dāng)其值為−1,,表示沒(méi)有轉(zhuǎn)化的行,,程序最終輸出有效的回歸方程。
1.2 非線(xiàn)性回歸分析
當(dāng)測(cè)試加速度與影響因素呈非線(xiàn)性關(guān)系,,則需建立非線(xiàn)性模型,,并應(yīng)用阻尼最小二乘法解決。
1) 非線(xiàn)性回歸數(shù)學(xué)模型及分析方法
假設(shè)函數(shù)

同時(shí)對(duì)阻尼因子的調(diào)整作了研究,,使阻尼的確定和計(jì)算速度滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的要求。

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