بهینه‌سازی توپولوژی پارامتری یک ژیروسکوپ MEMS برای کاربردهای خودرو

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بهینه‌سازی توپولوژی پارامتری یک ژیروسکوپ MEMS برای کاربردهای خودرو

ارائه دهنده: Provider: کبری خادمی فروغ - رشته برق

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر سید منوچهرحسینی پیلانگرگی

اساتید مشاور: Advisory Professors: دکتر مجید غنی ئی زارچ

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر عباس رمضانی - دکتر محمدامین قاسمی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1400/12/18

مکان ارائه: Place of presentation: مجازی

چکیده: Abstract: ژیروسکوپهای ارتعاشی کوریولیس میکروالکترومکانیکی (ممز) برای اندازه‌گیری سرعت زاویه‌ای اجسام متحرک استفاده می‌شوند، و کاربردهای متنوعی در زمینه لوازم الکترونیکی مصرفی، خودرو، هوانوردی و فضانوردی، کنترل ربات و غیره دارند. امروزه ژیروسکوپ‌های ممز در خودرو برای سیستم‌های ایمنی پیشرفته مانند کنترل انحراف و شیب، سیستم‌های ناوبری و هدایت، تشخیص و پیشگیری از واژگونی، سیستم‌های کیسه هوا و ترمز ضد قفل، به منظور افزایش ایمنی و کاهش تصادفات جاده‌ای بکار می‌روند. اخیرا رویکرد بهینه‌سازی کلاسیک برای یافتن ساختار بهینه ژیروسکوپ ممز در کاربردهای خودرویی ارائه شده است که در برخی موارد منجر به پاسخ بهینه‌‌ای نمی‌گردد. لذا تاکنون طراحی ساختار و‌ بهینه‌سازی توپولوژی پارامتری ژیروسکوپ ارتعاشی ممز در کاربردهای خودرویی آن‌طور که باید مورد بررسی قرار نگرفته است. یکی از راهکارهای بهینه‌‌سازی پیشرفته‌تر، روش‌های بهینه‌سازی فراتکاملی می‌‌باشد. در این پایان‌نامه، بهینه‌سازی توپولوژی پارامتری یک ژیروسکوپ ارتعاشی کوریولیس دو جرمی با استفاده از روش بهینه‌‌سازی الگوریتم ژنتیک ارائه می‌شود. تحریک ژیروسکوپ به صورت الکترواستاتیکی بوده و از طریق الکترودهای شانه‌‌های مستقر در دو طرف ساختار با ولتاژ DC ۵ ولت و ولتاژ AC ۵ ولت انجام می‌شود. تابع هدف‌ ژیروسکوپ متشکل از هشت مشخصه عملکردی فاکتور مقیاس، معیار خطی بودن، کران بالا، برد دینامیکی، خطای بایاس، رزولوشن و خطای دینامیکی دامنه و فاز است، که این مشخصه‌ها نیز تابعی از شش ویژگی‌‌های نوسانی فرکانس، جرم و دمپینگ مدهای تحریک و تشخیص ژیروسکوپ می‌باشند. ابعاد هندسی ساختار بهینه را مستقیما نمی‌توان با استفاده مقادیر مشخصه‌های عملکردی بدست آورد. لذا ایده پیشنهادی، بهینه‌‌سازی پیوسته ویژگی‌‌های نوسانی ژیروسکوپ می‌باشد. اعتبار سنجی روش بهینه‌سازی، با محاسبه خطای نرخ انحراف در شبیه‌سازی مدل کوپلینگ ژیروسکوپ و دوچرخه دو درجه آزادی تحت مانور تغییر مسیر دوبل انجام می‌شود.

فایل: ّFile: دانلود فایل