The adaptive tracking jitter control system and its realization method for digital laser gyroscope include full digital phase locked loop, noise adding circuit, PWM pulse width modulation driving circuit, resonator, jitter wheel or jitter bar, jitter signal detection circuit. The jitter control method includes: adjusting the center frequency of the PLL, which is consistent with the natural frequency of the resonator measured in advance at room temperature; after adding noise and PWM modulation to the output signal of the PLL, the driving circuit is loaded into the jitter wheel or the jitter rod to make the resonator in a resonant state, and the jitter signal of the resonator is demodulated from the beat signal of the laser gyro as the input signal of the PLL. To form a closed-loop system. Due to the environmental temperature and aging of the resonator, the natural frequency of the resonator changes. The phase-locked loop in the closed-loop system can track the frequency of the input signal adaptively, so that the driving signal and the natural frequency of the resonator are identical and in a resonant state. To achieve the minimum jitter driving power, get the required jitter amplitude.
【技术实现步骤摘要】
用于数字激光陀螺的自适应跟踪抖动控制系统及实现方法
本专利技术涉及用于数字激光陀螺的自适应跟踪抖动控制系统,在谐振腔固有频率随环境温度变化时,保证谐振腔抖动基本处于谐振状态,提高抖动驱动效率,降低激光陀螺整体功耗。
技术介绍
激光陀螺是一个角速度感应装置,是捷联式惯性导行系统的关键部件。普遍使用的机抖激光陀螺,是通过抖动杆或者抖动轮,对谐振腔外加机械抖动。谐振腔输出的拍频信号包含载体角速度和抖动引起的角速度。将拍频信号整形为脉冲信号,FPGA采集脉冲信号,采用多种方法,去除抖动、噪声、地球自转引起的输出变化,保留载体真实角速度,通过这种方法可以消除激光陀螺固有的闭锁效应。若能使外加抖动信号的频率与谐振腔固有频率一致,就能以最小驱动功率获得额定抖动幅度。抖动幅度大小由激光陀螺输出的拍频信号偏频量确定。偏频量是陀螺输出信号的平均频率,随抖动幅度变化而变化。但是,由于环境温度、湿度、谐振腔应力等变化,谐振腔的固有频率随之变化,如何实现抖动驱动信号频率与谐振腔固有频率尽可能接近,出现了多种不同方法,本专利技术系统及方法能够低成本、高实时性、高可靠性地使抖动驱动信号频率自动跟踪谐振腔的固有频率。控制电路全部数字化,克服了模拟控制电路易受环境影响,控制精度变化的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提出用于数字激光陀螺的自适应跟踪抖动控制系统及实现方法,在-40°至85°温度范围内,使机抖式激光陀螺谐振腔抖动频率保持与谐振腔固有频率一致,实现以最小驱动功率,使得抖动幅度满足偏频量要求。用于数字激光陀螺的自适应跟踪抖动控制系统,其特征由全数字化锁相环(ADPLL—AllD ...
【技术保护点】
1.用于数字激光陀螺的自适应跟踪抖动控制系统,其特征在于:由全数字化锁相环(ADPLL)、加噪电路、PWM脉宽调制驱动电路、抖动轮或者抖动杆、抖动信号检测电路构成一个闭环系统,其中,谐振腔固定在抖动轮或者抖动杆上;ADPLL、加噪电路、PWM调制电路和抖动检测电路由FPGA实现。
【技术特征摘要】
1.用于数字激光陀螺的自适应跟踪抖动控制系统,其特征在于:由全数字化锁相环(ADPLL)、加噪电路、PWM脉宽调制驱动电路、抖动轮或者抖动杆、抖动信号检测电路构成一个闭环系统,其中,谐振腔固定在抖动轮或者抖动杆上;ADPLL、加噪电路、PWM调制电路和抖动检测电路由FPGA实现。2.如权利要求1所述系统,自动跟踪抖动控制系统控制方法,其特征在于:控制器件为FPGA,采用HDL硬件描述语言设计系统中各种数字电路逻辑;配置ADPLL初始中心频率与谐振腔固有频率一致;锁相环输出方波信号,采用加噪电路产生的伪随机序列进行PWM脉宽调制后,通过脉冲驱动电路加载到抖动轮或者抖动杆上,使谐振腔抖动处于谐振状态;再从激光陀螺输出的拍频信号中解调出谐振腔抖动信号(方波)作为ADPLL的输入信号,若谐振腔固频率有小的变化,该闭环系统会自动跟踪,使抖动频率与谐振腔固有频率一致。3.如权利要求1所述系统,其特征在于,不同的谐振腔固有频率一般分布在280Hz至750Hz之间;采用专门工具测定每个谐振腔常温下的固有频率;系统在工作时,当环境温度在-40°至85°变化和(或者)谐振腔老化,谐振腔固有频率变化范围一般±12Hz以内。4.如权利要求1所述系统,其特征在于,谐振腔固有频率因环境因素缓慢变化时,闭环系统中ADPL...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。