一种基于DSP和FPGA的机抖激光陀螺抖动装置制造方法及图纸

技术编号:15113330 阅读:171 留言:0更新日期:2017-04-09 04:00
本发明专利技术涉及一种基于DSP和FPGA的机抖激光陀螺抖动装置。抖动机构产生抖动信号,并将抖动信号首先经过电压跟随器,而后进行RC滤波,将滤波结果分别送入到频率跟随电路和稳幅电路中,经过稳频电路的信号输出直接进入到DSP的I/O口,稳幅电路的输出信号经过A/D转换器输出给DSP,DSP内部进行幅度调节和频率跟随,输出PWM波给FPGA,FPGA进行移相处理,输出到功率放大电路,最后进入抖动机构。它结构简单,体积小,控制精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机抖激光陀螺抖动装置,特别是一种基于DSP和FPGA的机抖激光陀螺抖动装置
技术介绍
激光陀螺敏感运动载体角速度的基本测量原理是基于Sagnac效应。在理想情况下,谐振腔内逆、顺时针方向传播的光波频率差正比于惯性输入角速率。但是由于激光陀螺的反射镜存在背向散射、环路的非均匀性等原因,当两束光的频差小到一定程度时,其频率受牵引同步作用而无频差输出,这种现象称为闭锁效应。为了克服激光陀螺的闭锁,需要人为地给激光陀螺体上加一偏置角速率,使其工作点全部或大部分时间从锁区中偏置出来。应用最广泛的偏频方案是机械抖动偏频,通过加入交变的正弦机械抖动使陀螺大部分时间工作在锁区之外,从而减小闭锁误差。但是加上机械抖动后,陀螺输出中不仅包括了外界惯性输入角速率信息,还包含抖动信号的角速率信息。因此必须对输出解调,消除抖动角速率的信号。现阶段机抖电路主要采用模拟电路的方式实现。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点,本专利技术提供一种基于DSP和FPGA的机抖激光陀螺抖动装置。它结构简单,体积小,控制精度高。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是:包括:抖动机构:包括压电陶瓷片和抖动传感器,抖动传感器通过电压跟随器分别与稳幅和频率跟随电路电连接;稳幅电路:包括RC低通滤波电路和AD8436芯片,输出一个稳定的直流电压值,通过AD转换芯片与DSP处理器电连接。频率跟随电路:包括RC低通滤波电路、运算放大电路、比较器和光耦隔离电路6N136,RC低通滤波电路通过运算放大电路、比较器、光耦隔离电路6N136得到一个稳定的频率值;DSP处理器与FPGA:FPGA与DSP处理器双向电连接,FPGA对DSP处理器进行频率采集,采集抖动信号的上升沿和下降沿,将上升沿和下降沿信号分别发给DSP处理器作为中断的响应信号,DSP处理器得到该信号后,进入中断子函数中,将抖动传感器的幅值转换结果存到采集数组中,进行模糊PID控制,确定PWM波的占空比,最后输出给FPGA,将PWM波进行移相处理,输出给驱动电路;和驱动电路:包括功率放大电路,功率放大电路与所述抖动机构的压电陶瓷片电连接,功率放大电路前端采用±15V供电,后端采用60V供电,驱动压电陶瓷片。本专利技术结构简单,体积小,控制精度高。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术剖视图。具体实施方式如图1所示,包括:抖动机构:包括压电陶瓷片和抖动传感器,抖动传感器通过电压跟随器分别与稳幅和频率跟随电路电连接;稳幅电路:包括RC低通滤波电路和AD8436芯片,输出一个稳定的直流电压值,通过AD转换芯片与DSP处理器电连接。频率跟随电路:包括RC低通滤波电路、运算放大电路、比较器和光耦隔离电路6N136,抖动传感器输出的频率信号通过RC低通滤波电路、运算放大电路、比较器、光耦隔离电路6N136得到一个稳定的频率值;DSP处理器与FPGA:FPGA与DSP处理器双向电连接,FPGA对DSP处理器进行频率采集,采集抖动信号的上升沿和下降沿,将上升沿和下降沿信号分别发给DSP处理器作为中断的响应信号,DSP处理器得到该信号后,进入中断子函数中,将抖动传感器的幅值转换结果存到采集数组中,进行模糊PID控制,确定PWM波的占空比,最后输出给FPGA,将PWM波进行移相处理,输出给驱动电路;和驱动电路:包括功率放大电路,功率放大电路与所述抖动机构的压电陶瓷片电连接,功率放大电路前端采用±15V供电,后端采用60V供电,驱动压电陶瓷片。所述的抖动机构包括八个压电陶瓷片,其中七个作为抖动的执行机构,一个作为抖动传感器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于DSP和FPGA的机抖激光陀螺抖动装置,其特征在于:包括:抖动机构:包括压电陶瓷片和抖动传感器,抖动传感器通过电压跟随器分别与稳幅和频率跟随电路电连接;稳幅电路:包括RC低通滤波电路和AD8436芯片,输出一个稳定的直流电压值,通过AD转换芯片与DSP处理器电连接。频率跟随电路:包括RC低通滤波电路、运算放大电路、比较器和光耦隔离电路6N136,抖动传感器输出的频率信号通过RC低通滤波电路、运算放大电路、比较器、光耦隔离电路6N136得到一个稳定的频率值;DSP处理器与FPGA:FPGA与DSP处理器双向电连接,FPGA对DSP处理器进行频率采集,采集抖动信号的上升沿和下降沿,将上升沿和下降沿信号分别发给DSP处理器作为中断的响应信号,DSP处理器得到该信号后,进入中断子函数中,将抖动传感器的幅值转换结果存到采集数组中,进行模糊PID控制,确定PWM波的占空比,最后输出给FPGA,将PWM波进行移相处理,输出给驱动电路;和驱动电路:包括功率放大电路,功率放大电路与所述抖动机构的压电陶瓷片电连接,功率放大电路前端采用±15V供电,后端采用60V供电,驱动压电陶瓷片。

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP和FPGA的机抖激光陀螺抖动装置,其特征在于:包括:
抖动机构:包括压电陶瓷片和抖动传感器,抖动传感器通过电压跟随器分
别与稳幅和频率跟随电路电连接;
稳幅电路:包括RC低通滤波电路和AD8436芯片,输出一个稳定的直流电
压值,通过AD转换芯片与DSP处理器电连接。
频率跟随电路:包括RC低通滤波电路、运算放大电路、比较器和光耦隔离
电路6N136,抖动传感器输出的频率信号通过RC低通滤波电路、运算放大电路、
比较器、光耦隔离电路6N136得到一个稳定的频率值;
DSP处理器与FPGA:FPGA与DSP处理器双向电连接,FPGA对DSP处理器
进行频率采集,采集抖动信号的上升...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵欣马西宝朱福祥
申请(专利权)人:河北汉光重工有限责任公司
类型:发明
国别省市:河北;13

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