برآورد وضعیت سیستم میکروالکتریک مکانیکال (MEMS) و بهبود آن با استفاده از فیلتر (هوشمند یا کالمن)

با توسعه تکنولوژی ممز، ژیروسکوپ هایMEMS۱ برای کنترل حرکات غلطشی و نیز کنترل حالت سر خوردن اتومبیل ها، پایدار سازی دوربین ها، ابزارکمک ناوبری برایGPS۲، صنایع گوناگون مانند هوافضا و غیره به کار گرفته شده اند. ۳۳]اما[ با این وجودعیب های ناشی از ساخت و ارتعاشات محیطی که ایجاد ترم های تداخلی نامطلوب، اغتشاشات نامعین، نویزهای ورودی و اندازه گیری و تغییر در پارامترهای سیستم را می نمایند سبب کاهش عملکرد مطلوب سیستم می شوند. همچنین عوامل خاصی وجود دارند که بر عملکرد ژیروسکوپ ها اثر می گذارند که تحت عنوان پارامترهای تداخلی نامیده می شوند. پارامترهای تداخلی، عباراتی را شامل می شوند که در معادلات حرکت محور حسگر و محور تحریک وجود دارند و به شکل ضرایب فنریت و میرایی که در موقعیت و یا سرعت خطی ضرب شده اند، ظاهر می شوند و به این شکل یک تداخل بین معادلات حرکت محورهای حسگر و محور تحریک به وجود می آورند. پارامترهای میرایی تداخل، معمولا کوچک هستند و در برابر ترم های فنریت تداخلی قابل مقایسه نیستند. یک سیستم کنترلی می بایست وجود داشته باشد تا عملکرد ژیروسکوپ را بهبود بخشد و پایداری سیستم را تضمین کند. برای حذف اغتشاشات و رسیدن به عملکرد مقاوم در برابر نامعینی های مدلسازی ژیروسکوپ های ممز، روش های کنترلی پیشرفته می بایست به کار گرفته شوند. دو نوع کنترل متداول در مورد ژیروسکوپ های ممز عبارتند از : کنترل دو محور ارتعاشی(یا مد) درآنالیزهای خود از مدل آلان واریانسدر بررسی و پیاده سازی خطی ژیروسکوپ استفاده می کنیم و با انجام یک فرآیند محاسباتی مستقیم، منحنی مشخصه را به دست می آوریم. در این پژوهش از روش آلان واریانس برای شناسایی میزان خطاها یا نویزهای خروجی سنسور ممز استفاده خواهیم کرد و با استفاده از تکنیک AR۳ این خطاها را در نمودار مدلسازی می کنیم و بعد توسط فیلتراسیون این خطاها(نویزها) را کاهش می دهیم. که با اعمال و پیاده سازی این روش ها به نتایج قابل قبول و مطلوبی که نشان از بهبود خروجی سنسور و حذف نویز با استفاده از فیلترکالمن دارد دست پیدا کرده ایم.