郝 瑞 彭 倍 周 吴

电子科技大学机械与电气工程学院，成都，611731

0 引言

MEMS加速度传感器在导航定位[1]、国防安全[2]、智能机器人[3]等领域被广泛应用，然而长期存储和远距离运输的加速度传感器会出现零位与标度因数漂移误差[4]，严重影响传感器的测量精度。为保障传感器测量的准确性，通常需要在加速度传感器使用前进行一次重新标定来修正漂移误差[5]。这就要求标度过程能够简单方便且即时有效地在现场实施，而MEMS振动台作为一种可移动的机械平台，能够提供持续稳定的简谐振动来实现对加速度传感器的片上物理激励[6]，以振动加速度[7]作为参考运动来获取传感器的零位和标度因数[8]。目前密歇根大学设计的最大加速度为0.3g(g为重力加速度)的压电微振动台[9]可用于商用微惯性测量单元的现场快速重新标定，实现标度因数漂移小于0.02%；康奈尔大学设计的采用光学测距系统进行闭环控制的压电微振动台[10]，其本身的长期稳定性可以维持在满量程的0.01%；中国物理工程研究院设计的压电微振动台[11]，其加速度的输出范围可达±16g。然而，压电振动台的压电材料具有明显的迟滞特性，导致振动台振动加速度存在误差，严重影响传感器的标定精度[12]，因此需要对振动台压电材料迟滞引起的误差进行补偿。

压电迟滞补偿方法主要包括建立迟滞模型来预测迟滞量并通过模型逆向求解补偿电压的前馈控制方法，以及观测当前位移输出预测下一时刻的迟滞量并进行补偿的控制方法。……