基于LabVIEW的MEMS陀螺半实物仿真系统设计的任务书.docx

基于LabVIEW的MEMS陀螺半实物仿真系统设计的任务书
任务书
一、项目背景与介绍
现代科技的飞速发展，让MEMS（微电子机械系统）技术得以广泛应用，其中的MEMS陀螺是一种典型的微型传感器。MEMS陀螺是利用陀螺稳定性原理实现测量角速度、角位移等陀螺属性的微型器件，广泛应用于惯性导航、航空导航等领域。为了更好的掌握MEMS陀螺的工作原理及其应用，本项目拟设计一款基于LabVIEW的MEMS陀螺半实物仿真系统。
本系统主要由MEMS陀螺仿真仪器、LabVIEW软件平台和仿真实验平台等组成。通过利用LabVIEW平台实现系统功能的模块化，将其与MEMS陀螺仿真仪器进行连接，并在仿真实验平台上进行验证实验，从而使学生能够更直观的了解MEMS陀螺的原理与应用。
二、项目目标与任务
1.目标：
（1）掌握MEMS陀螺的原理与应用；
（2）实现基于LabVIEW的MEMS陀螺半实物仿真系统；
（3）实现系统的仿真与调试功能，验证系统的属性与性能。
2.任务：
（1）搜集与分析MEMS陀螺相关原理、应用及其实验要求；
（2）设计仿真实验平台，包括结构、连接等；
（3）设计MEMS陀螺仿真仪器，包括软件与硬件两部分；
（4）利用LabVIEW平台实现MEMS陀螺仿真仪器与实验平台之间的接口；
（5）实现仿真与调试功能，验证系统的属性与性能。
三、项目内容
1.系统设计：
（1）仿真实验平台的设计：包括整体结构、连接方式、固体模型设计等；
（2）MEMS陀螺仿真仪器的设计：包括软件设计和硬件设计，要求软硬件设计相对独立，互相兼容可扩展、易维护，包括数据采集、数据可视化、控制等模块设计；
（3）LabVIEW平台设计：包括界面设计、仿真与调试功能设计等。
2.实验方案：
（1）系统动态性能测试：测试MEMS陀螺仿真仪器的陀螺属性检测功能等；
（2）系统静态性能测试：测试MEMS陀螺仿真仪器的零位漂移率，角度误差、输出电压等；
（3）提出相应的应用实例，如车辆惯性导航技术，导弹导航技术等。
四、计划时间与预算
1.计划时间：
本项目将分为需求分析、系统设计、实验方案设计、实验验证与测试、实验结果分析等阶段，计划时间如下：
需求分析：2周
系统设计：3周
实验方案设计：1周
实验验证与测试：3周
实验结果分析：1周
总计：10周
2.预算：
本项目主要预算在硬件设计、制造与系统集成上，包括MEMS陀螺仿真仪器制造、实验平台建设、LabVIEW软件开发等，预算为15000元。
五、项目组织与管理
1.项目组织
本项目成员包括项目经理、项目设计师、软件工程师、硬件工程师、实验技术人员等，共5人。
2.项目管理
（1）项目经理主导整个项目，对项目成员进行任务分配、监控进展和资源协调，保障项目的质量、进度和预算；
（2）项目设计师负责整个系统的大体设计，对系统设计进行监控和改进；
（3）软硬件工程师负责MEMS陀螺仿真仪器和LabVIEW软件的设计和开发；
（4）实验技术人员负责实验方案设计和实验验证，对实验过程进行监控和记录。
六、项目成果
本项目的成果包括基于LabVIEW的MEMS陀螺半实物仿真系统、相关文献资料和实验报告等。完整的系统包括实验平台、MEMS陀螺仿真仪器和LabVIEW软件，可北京理工大学工程物理学院教学应用。
七、风险与应变策略
1.风险：实验平台制作难度大，进度缓慢，仪器部分难以完全实现仿真。
应变策略：在前期需求分析和系统设计中，力求考虑实验平台和MEMS陀螺仿真仪器的可制造性，对调试过程进行严格的监控和控制，同时进行实验方案的调整和改进。
2.风险：硬件设计和软件开发两方面进度不一，会造成进度推迟。
应变策略：项目经理应根据进展情况及时调整各成员的任务分配，合理利用周末和其他节假日来进行补充和活动，力求使整个项目尽快完成。
3.风险：实验验证和测试过程中无法达到预期效果。
应变策略：在前期系统设计中，力求考虑实验验证的可行性，调整实验方案，降低实验难度，确保实验结果的准确性，同时加强数据处理和分析过程的监控与管理。