光纖陀螺調(diào)制與閉環(huán)控制技術(shù)研究.pdf

1、在電信應(yīng)用的推動(dòng)下，20世紀(jì)70年代固態(tài)半導(dǎo)體光源、低損耗光纖以及探測(cè)器的研制取得了巨大成就。這使得以薩克奈克效應(yīng)為理論基礎(chǔ)的光纖陀螺有了得以實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。光纖陀螺是沒(méi)有轉(zhuǎn)子的新型全固態(tài)慣性?xún)x表，具有動(dòng)態(tài)范圍大、啟動(dòng)時(shí)間短、可靠性高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，精度可以覆蓋戰(zhàn)術(shù)級(jí)到戰(zhàn)略級(jí)，廣泛應(yīng)用于飛行器導(dǎo)航、導(dǎo)彈制導(dǎo)等軍用領(lǐng)域以及車(chē)輛導(dǎo)航、機(jī)器人控制、鉆井測(cè)斜等民用領(lǐng)域。光纖陀螺相比傳統(tǒng)陀螺優(yōu)勢(shì)明顯，已經(jīng)成為慣導(dǎo)系統(tǒng)陀螺儀的首選。
　　

2、首先，文章研究了干涉式光纖陀螺的光路結(jié)構(gòu)與信號(hào)檢測(cè)方案，重點(diǎn)研究了光纖陀螺調(diào)制方案中的正弦波調(diào)制、模擬鋸齒波調(diào)制、三角波調(diào)制、二態(tài)方波調(diào)制、四態(tài)方波調(diào)制、雙方波調(diào)制的原理以及方案的實(shí)現(xiàn)。并且分析了各種調(diào)制方案的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用條件。以二態(tài)方波為例，采用verilog HDL為設(shè)計(jì)語(yǔ)言搭建了光纖陀螺調(diào)制的基本模型。該模型包括了時(shí)鐘控制器、A/D時(shí)序控制器、解調(diào)及濾波模塊、方波生成器、反饋D/A及2π電壓控制器。
　　 隨后，設(shè)計(jì)了光

3、纖陀螺第一閉環(huán)回路以及第二閉環(huán)回路，分別對(duì)光源、光電探測(cè)器、Y波導(dǎo)的基本性能要求進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了光纖陀螺檢測(cè)電路板。同時(shí)，研究了半波電壓波動(dòng)的八種復(fù)位誤差模式，并給出了補(bǔ)償算法；采用串行DA芯片來(lái)控制反饋DA芯片參考電壓的方式設(shè)計(jì)了第二閉環(huán)控制回路。
　　 雖然采用雙閉環(huán)控制設(shè)計(jì)檢測(cè)電路可以滿(mǎn)足中低精度光纖陀螺的要求，但是在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中還是會(huì)遇到零偏過(guò)大、存在死區(qū)、測(cè)量范圍小等問(wèn)題。在文章的最后，研究了提高光纖陀螺零偏穩(wěn)