题目：数字式二元调宽闭环加速度计检测技术研究

随着航空、航天以及航海技术的不断发展，人们对陀螺和加速度计等惯性导航系统中惯性器件的精度和体积要求越来越高。同时，信息化技术的发展使得惯性器件输出信号数字化成为必然趋势。众所周知，加速度计所采集的加速度信息是惯性导航系统最主要的初始数据之一，其精度直接影响惯性导航系统的准确度。石英挠性加速度计由于具有结构简单、精度和灵敏度高、稳定性好、体积小等诸多优点，是目前惯性导航系统中广泛使用的加速度计之一。

石英挠性加速度计的表头对运动物体的加速度变化非常敏感，在实际应用中一般通过检测电路将其加速度变化量转换为电流量或电压量输出。因此，检测电路的好坏影响加速度计的性能，进而影响惯性导航系统的精度。目前国内对检测电路的研究主要集中在提高加速度计表头内部模拟电路的精度以及后续模数转换电路的精度上，而这些完全依赖于所选用器件的性能，实质上无法从根本上提高加速度计系统的精度。此外，模数转换电路造成的误差累积几乎成了石英挠性加速度计精度进一步提高的瓶颈，也是限制整个惯性导航系统性能提高的主要因素。针对上述问题，部分科研机构提出采用数字闭环检测电路代替上述模拟检测电路，但研制的电路体积相对较大，并均处于试验阶段。

       本论文设计了一种基于全数字+二元调宽技术的加速度计检测电路。该电路不仅实现了检测电路的数字化，而且体积相对比较小，并能从根本上解决加速度计的精度问题。此外，使用该检测电路的石英挠性加速度计系统具有结构简单、精度高、稳定性好、功耗恒定、抗干扰能力强，便于灵活设计和实现等优点，符合未来加速度计检测电路的发展趋势，能够很好地应用于惯性导航加速度信号检测中。因此，对数字式二元调宽闭环加速度计检测技术进行研究，不仅有助于提高石英挠性加速度计的性能，而且可以为开发新型的加速度计检测方法提供参考，具有十分重要的研究价值。本论文对数字式二元调宽闭环加速度计检测技术进行了深入的研究。主要研究内容和所取得的成果可归纳如下：

1.   在调研并分析石英挠性加速度计系统分环节常用的检测方法的基础上，设计了数字式二元调宽闭环加速度计检测电路系统的整体技术方案，并使用传递函数的方法建立了系统的闭环控制模型，从而确定系统稳定所需的必要环节，而后采用连续域—离散化的方法设计了系统的数字控制算法。

2.   根据整体技术方案设计了数字式二元调宽闭环加速度计检测电路系统的硬件电路，并对各组成部分的设计与选型进行详细的分析，同时对系统的关键技术进行了深入的研究。

3.   根据数字式二元调宽闭环加速度计检测电路系统的信号特点，使用Verilog语言开发了系统的应用程序，而后对系统进行了功能划分和模块化设计，并详细阐述了系统的数据处理流程。

4.   依据国军标GJB 1037A-2004测试方法，制定了适用于数字式二元调宽闭环加速度计检测电路系统的测试方法，而后依托实验室资源对搭建的试验样机进行测试，经测得，系统稳定性不超过1×10-4g，满足预期的设计目标，且为系统的进一步优化和改进提供了依据。