【技术实现步骤摘要】
一种基于能量系数的谐振陀螺驱动效率修正方法及系统
[0001]本专利技术涉及惯性仪表控制
，尤其涉及一种基于能量系数的谐振陀螺驱动效率修正方法及系统
。
技术介绍
[0002]谐振陀螺仪作为一种基于哥氏效应的固体波动陀螺仪，包括石英半球谐振陀螺
、
金属筒型谐振陀螺
、
嵌套环陀螺和微半球陀螺等
。
其性能水平，尤其对于全角模式应用，受驱动检测增益相位一致性
、
串扰耦合等因素影响
。
在此基础上，温度等环境变化下，误差随之改变，进一步降低了陀螺的环境适应性
。
[0003]当前对于谐振陀螺的控制方法，由于谐振陀螺工作于谐振频率，需要采用交流驱动，驱动分时切换事实上在信号驱动上产生了额外扰动，因此在施力效率上引入了额外的不稳定性，从而影响了陀螺精度性能
。
[0004]分时驱动引入的效率问题，实质上是由于每个驱动周期驱动交流信号频率和起止相位不同，使得其供应的能量总和不同，由于谐振频率随温度变化等因素，切换频率与驱动频率难以维持固定倍数关系，因此无法达到理想的修正效果，若采用切换频率随动方式，保持驱动检测每周期均处于固定的相位区间，虽然可以保证驱动效率稳定，但切换频率直接影响控制频率，会对回路控制
、
信号微分等带来额外干扰
。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术提供一种基于...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于能量系数的谐振陀螺驱动效率修正方法，其特征在于，包括：
S1
：获取置于检测状态的谐振子
X
电极的第一振动数字量和谐振子
Y
电极的第二振动数字量；
S2
：根据所述第一振动数字量提取
X
电极振动信号对应的第一正余弦分量，根据所述第二振动数字量提取
Y
电极振动信号对应的第二正余弦分量；
S3
：根据动力学方程对所述第一正余弦分量和所述第二正余弦分量进行状态解算，获得误差信号，所述误差信号包括稳频控制回路的时延相位
、
稳幅控制回路的振动能量
、
正交控制回路的简正偏离和驻波控制回路的驻波方位角；
S4
：对所述误差信号进行控制解算，获得回路控制量，所述回路控制量包括稳频控制量
、
稳幅控制量
、
正交控制量和驻波控制量；
S5
：根据所述稳频控制量和所述谐振子的切换时序，计算获得驱动周期内电极驱动信号的相位信号，根据所述相位信号计算当次驱动周期内的能量系数；
S6
：对所述回路控制量结合所述驻波方位角和所述谐振子的切换时序进行合成调制，获得所述
X
电极的第一驱动模拟量和所述
Y
电极的第二驱动模拟量；
S7
：根据所述能量系数，通过程控放大器对所述第一驱动模拟量和所述第二驱动模拟量分别进行信号缩放，获得修正后的第一驱动信号和第二驱动信号；
S8
：将所述第一驱动信号施加于所述
X
电极，将所述第二驱动信号施加于所述
Y
电极，以对所述谐振子进行闭环控制
。2.
根据权利要求1所述的一种基于能量系数的谐振陀螺驱动效率修正方法，其特征在于，步骤
S1
包括：
S11
：通过时序控制单元对所述谐振子时序进行切换控制；
S12
：将所述谐振子的电极置于检测状态；
S13
：通过
I/V
转换器分别获取所述
X
电极的第一振动模拟量和所述
Y
电极的第二振动模拟量，并将所述第一振动模拟量和所述第二振动模拟量传输至模数转换器；
S14
：通过所述模数转换器将所述第一振动模拟量转换为第一振动数字量，将所述第二振动模拟量转换为第二振动数字量
。3.
根据权利要求1所述的一种基于能量系数的谐振陀螺驱动效率修正方法，其特征在于，步骤
S5
中所述相位信号的计算式为：；；其中，为相位信号中的起相位，为相位信号中的止相位，为驱动周期0时刻的初相，为稳频控制量，为时序控制单元处于驱动时段的占空比，为时序控制单元处于空闲时段的占空比，为时序控制单元的切换频率；；；
其中，为本周期的累计相位，为下一周期的累计相位，为取模运算
。4.
根据权利要求3所述的一种基于能量系数的谐振陀螺驱动效率修正方法，其特征在于，步骤
S5
中所述能量系数的计算式为：；其中，为计算得到的能量系数，为最小驱动能量比，为驱动能量比；；；其中，为驱动持续时间
。5.
根据权利要求1所述的一种基于能量系数的谐振陀螺驱动效率修正方法，其特征在于，步骤
S2
中解调提取获得所述第一正余弦分量和所述第二正余弦分量的计算式为：；；；其中，为包括第一振动数字量和第二振动数字量在内的陀螺检测信号，为谐振子的
X...
【专利技术属性】
技术研发人员：丛正，单明广，史炯，贾廷悦，张悦，雷立铭，赵丙权，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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