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基于相位控制的硅微机械陀螺驱动控制技术

罗兵 王安成 吴美平

罗兵, 王安成, 吴美平. 基于相位控制的硅微机械陀螺驱动控制技术. 自动化学报, 2012, 38(2): 206-212. doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00206
引用本文: 罗兵, 王安成, 吴美平. 基于相位控制的硅微机械陀螺驱动控制技术. 自动化学报, 2012, 38(2): 206-212. doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00206
LUO Bing, WANG An-Cheng, WU Mei-Ping. A Drive Control Scheme Based on Phase-control for Silicon Micromechanical Gyroscopes. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2012, 38(2): 206-212. doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00206
Citation: LUO Bing, WANG An-Cheng, WU Mei-Ping. A Drive Control Scheme Based on Phase-control for Silicon Micromechanical Gyroscopes. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2012, 38(2): 206-212. doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00206

基于相位控制的硅微机械陀螺驱动控制技术

doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00206
详细信息
    通讯作者:

    罗兵, 国防科学技术大学机电工程与自动化学院副教授. 主要研究方向为微机械陀螺,嵌入式组合导航技术. E-mail: ruobing@nudt.edu.cn

A Drive Control Scheme Based on Phase-control for Silicon Micromechanical Gyroscopes

  • 摘要: 全面分析、研究并实现了一种基于相位控制的硅微机械陀螺(Silicon micromechanical gyroscope, SMG)驱动控制技术. 分析了硅微陀螺驱动模态的动力学特性,阐述了相位控制方案的基本原理; 在此基础上建立了控制环路,采用自激振荡理论分析了其稳定性; 建立了环路的相位模型,引入特异因子实现相位控制误差到频率差 (工作频率与驱动模态谐振频率之差)的转换; 建立了对应于相位控制环路的频率模型,当环路滤波器为一阶模型时, 与传递函数为二阶的信号跟踪锁相环(Phase locked loop, PLL)不同,总的闭环模型仅为一阶; 最后基于FPGA平台,采用线性鉴相方式设计了数字化相位控制环路, 并结合幅值控制实现了双闭环驱动控制电路.测试结果表明, 该方案可实现硅微陀螺驱动端的高精度控制.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-27
  • 修回日期:  2011-10-24
  • 刊出日期:  2012-02-20

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