Sliding Mode for an All-Digital Control and Readout of MEMS Gyroscopes
Notice bibliographique
Résumé
Mobile devices and sensor networks advances have sharply increased the demand for inertial MEMS sensors with a direct digital output. This paper reports on the first implementation of a MEMS-based gyroscope system with all-digital control and readout, using sliding mode and bitstream processing for both the driving and sensing modes. The in-plane vibrating MEMS gyroscope, sensitive to out-of-plane external angular rates, was designed in a custom 50um SOI technology. A band-pass sliding mode control (SMC), equivalent to a digital PLL control, was used for electrically driving one of the resonant modes at its resonant frequency, and track its drift (due to environment variations). Simulations indicate a fast capture time in response to step variations (high tracking speed of 11,486 rad/s2) and small continuous tracking errors, below 0.0083 %. A regular (low-pass) sliding mode control was used for the sensing mode, in order to cancel its vibration and thus improve its linearity. The feedback loop action was proven to attenuate the displacement in the sensing mode by more than 100 times. The resulting bitstream output (that generates in the SMC loop the high-frequency cancelling electrostatic forces) contains the relevant information about the Coriolis force, and a bitstream synchronous demodulation technique is used to reconstruct the input angular rate to be measured, with a reconstruction error of ±0.2 rad/s. The overall system enables an easy future implementation on a MEMS+FPGA of a high-performance angular rate sensing microsystem with digital output.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».