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at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology
]

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich


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ISSN
2196-677X
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Volume 58, Issue 6

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Ein Programmpaket zur Modellierung kapazitiver MEMS-Drehratensensoren

Florian Mair / Markus Egretzberger
  • 1 Technische Universität Wien, Institut für Automatisierungs- und Regelungstechni, Wien, Österreich
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/ Andreas Kugi
  • 2 Technische Universität Wien, Institut für Automatisierungs & Regelungstechnik, Wien, Deutschland
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Published Online: 2010-05-28 | DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2010.0845

Zusammenfassung

Dieser Beitrag beschreibt ein Programmpaket zur automatisierten Herleitung des mathematischen Modells in symbolischer Darstellung von kapazitiven MEMS-Drehratensensoren. Im Anschluss an die Beschreibung des Funktionsprinzips eines speziellen einachsigen Drehratensensors mit kapazitivem Antrieb und kapazitiven Auslesestrukturen wird ein mathematisches Konzept zur systematischen Beschreibung einer bestimmten Klasse von Drehratensensoren vorgestellt. Das resultierende System von Differentialgleichungen kann im Computeralgebraprogramm MAPLE zum Reglerentwurf und zur weiteren Analyse verwendet werden und ein automatisierter C-Code-Generator ermöglicht eine nahtlose Einbindung in die Simulationsumgebung von MATLAB/SIMULINK.

Abstract

This article presents a software tool to automatically generate the mathematical model of capacitive MEMS gyroscopes in a symbolic form. After describing the operational principle of a specific one-axis gyroscope with capacitive drive actuators and capacitive sensors, a mathematical concept is presented that allows for the systematic description of a certain class of capacitive MEMS gyroscopes. The resulting system of differential equations can be used for controller design and further analysis within the computer algebra program MAPLE. Additionally, an automatic C code generator provides a link to the numeric simulation environment MATLAB/SIMULINK.

Keywords: MEMS; kapazitive Drehratensensoren; Computeralgebra; Modellbildung

About the article

* Correspondence address: Technische Universität Wien, Institut für Automatisierungs- und Regelungstechni, Gußhausstr. 27-29, 1040 Wien, Österreich,


Published Online: 2010-05-28

Published in Print: 2010-06-01


Citation Information: at - Automatisierungstechnik Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik, Volume 58, Issue 6, Pages 307–315, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2010.0845.

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