자동이득 제어루프를 이용한 진폭제어방식의 공진형 가속도계 설계

Abstract

본 논문에서는 안정된 진동을 얻기 위한 자동 이득 제어(AGC) 루프를 이용하여 자가 유지 특성을 갖는 공진형 가속도계를 설계하였다. 제안된 가속도계의 기본 원리는 가속도 입력시, 가변 진동의 진폭을 일정하게 유지시키는 방법을 이용한다. 시스템 모델링과 진동의 포락선을 고려한 루프 설계 및 변환를 통하여 다양한 가속도 입력 하에서 진동 신호의 진폭을 일정하게 유지하도록 제어기를 설계하였고, 시뮬레이션 결과를 통해 실현가능성을 확인하였다. 따라서 고안된 공진 가속도계는 산업과 민간 응용 분야에 있어서 제어용 등급의 관성 측정 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대한다. In this paper, we introduce a new design approach for self-sustained resonant accelerometer, that takes advantage of the automatic gain control (AGC) loop to achieve a stabilized oscillation dynamics. Fundamental idea of this accelerometer is to maintain uniform amplitude of oscillation under input accelerations. Through system modeling and loop transformation considering the envelope of oscillation, the controller is designed to maintain uniform amplitude in oscillation under dynamic input acceleration. The simulation results demonstrate the feasibility of the proposed accelerometer design, which is applicable to control grade inertial measurement system in industrial and civil application fields.