[發(fā)明專利]一種基于運(yùn)動觀測的孤立導(dǎo)體電荷估計方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010329311.8
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111505398B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李泓鋼;洪葳;肖春雨;白彥崢;周澤兵
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種基于運(yùn)動觀測的孤立導(dǎo)體電荷估計方法，其特征在于，包括：

S1.在交流控制算法下的自由度模型中選擇對電荷最敏感的自由度的控制電壓為研究對象；

S2.采用帶通濾波器提取極板對孤立導(dǎo)體產(chǎn)生的靜電力矩中包含電荷影響的特定頻率項；

S3.采用與包含電荷影響的特定頻率項同頻率的信號對濾波結(jié)果進(jìn)行解調(diào)，使包含電荷影響的特定頻率項變?yōu)榘姾傻闹绷黜椇透哳l項；

S4.采用低通濾波器對解調(diào)結(jié)果進(jìn)行濾波，得到包含電荷的直流項；

S5.對包含電荷的直流項進(jìn)行反解，得到孤立導(dǎo)體上的電荷值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于運(yùn)動觀測的孤立導(dǎo)體電荷估計方法，其特征在于，步驟S1具體為，根據(jù)控制帶寬和對電荷的敏感程度選擇自由度模型中對電荷最敏感的一個自由度的控制電壓為研究對象。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于運(yùn)動觀測的孤立導(dǎo)體電荷估計方法，其特征在于，所述自由度模型為兩自由度、三自由度、四自由度、五自由度或六自由度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種基于運(yùn)動觀測的孤立導(dǎo)體電荷估計方法，其特征在于，步驟S2中的帶通濾波器根據(jù)所選擇自由度對應(yīng)的極板上的電壓頻率設(shè)計。

5.一種基于運(yùn)動觀測的孤立導(dǎo)體電荷估計系統(tǒng)，其特征在于，包括：

自由度選擇模塊，用于在交流控制算法下的自由度模型中選擇對電荷最敏感的自由度的控制電壓為研究對象；

第一濾波模塊，用于采用帶通濾波器提取極板對孤立導(dǎo)體產(chǎn)生的靜電力矩中包含電荷影響的特定頻率項；

解調(diào)模塊，用于采用與包含電荷影響的特定頻率項同頻率的信號對濾波結(jié)果進(jìn)行解調(diào)，使包含電荷影響的特定頻率項變?yōu)榘姾傻闹绷黜椇透哳l項；

第二濾波模塊，用于采用低通濾波器對解調(diào)結(jié)果進(jìn)行濾波，得到包含電荷的直流項；

電荷反解模塊，用于對包含電荷的直流項進(jìn)行反解，得到孤立導(dǎo)體上的電荷值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于運(yùn)動觀測的孤立導(dǎo)體電荷估計系統(tǒng)，其特征在于，自由度選擇模塊根據(jù)控制帶寬和對電荷的敏感程度選擇自由度模型中對電荷最敏感的一個自由度的控制電壓為研究對象。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于運(yùn)動觀測的孤立導(dǎo)體電荷估計系統(tǒng)，其特征在于，所述自由度模型為兩自由度、三自由度、四自由度、五自由度或六自由度。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項所述的一種基于運(yùn)動觀測的孤立導(dǎo)體電荷估計系統(tǒng)，其特征在于，第一濾波模塊采用的帶通濾波器根據(jù)所選擇自由度對應(yīng)的極板上的電壓頻率設(shè)計。