惯性测量技术具有高度自主性、实时性、抗干扰性等优点。它不需要引入外界因素就可以实现对惯性参数的测量和计算。惯性测量技术的核心元件是惯性测量单元,它是一种可以测量物体线加速度和角加速度的设备。近年来随着材料技术,数字电路等科技的发展,惯性测量技术处在一个高速发展的时期。各种新型的惯性测量单元不断涌现,但是缩小惯性测量单元的尺寸,提升惯性测量单元的性能、精度一直是研究的重点和难点。微型惯组模块是一种新式惯性测量单元,它将可变电容技术,电磁“定心”技术和基于ARM内核的数字闭环电路相结合,只需利用一个传感器就可以测得六个惯性参数(三个正交方向的线加速度,三个正交方向的角加速度)的值,同时微型惯组还具有体积小巧、性能可靠、精度高等优点,闭环反馈控制算法是微型惯组模块的核心关键技术。本文以实验室项目为依托,完成了微型惯组模块部分硬件电路和软件设计工作,重点研究了微型惯组模块中PID反馈控制算法和卡尔曼滤波算法,理论推导和软件仿真分析了算法的性能,实际测量结果验证了算法的有效性。本文具体的研究工作和主要创新点如下：1.研究了微型惯组模块的工作原理,设计与实现了电容传感模块,完成了对电容反馈参数的快速精确采样,保证了惯性参数测量的高精度和高速率。利用可变电容和电磁“定心”技术实现惯性参数的测量是本文的主要创新点之一。2.设计与实现了电流驱动模块,可以实现精确控制的稳定电流输出,完成线圈的加力控制。3.研究了PID闭环反馈控制算法,解决了微型惯组模块关键的反馈控制问题,实现了对惯性参数的自主测量。同时,采用卡尔曼滤波算法对信号进行处理,解决了噪声干扰的问题,提高了测量精度。采用PID自动控制算法实现微型惯组模块的闭环反馈控制是本文的另一个主要创新点。