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核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法技术

技术编号:43961311 阅读:13 留言:0更新日期:2025-01-07 21:45
本发明专利技术公开了一种核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法,使用级联的一组陷波滤波器对混合信号进行滤波分频,得到以<supgt;129</supgt;Xe和<supgt;131</supgt;Xe的拉莫尔进动频率为基频的单相正弦信号,通过SOGI二阶广义积分器生成正交信号,通过Park变换获得相位误差,最后通过PLL中的环路滤波器和压控器反馈出激励磁场信号,完成闭环控制。本发明专利技术提出的核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法具有高精度的频率分离能力与快速的相位跟踪能力,对整体系统的稳定性具有提升的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复杂系统检测与控制的,主要涉及了一种核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法


技术介绍

1、陀螺仪作为惯性导航中关键的精密仪器,用于测量载体的角速度或角位移信息。陀螺仪技术已有160余年的发展历史,按工作原理可分为转子陀螺仪、光学陀螺仪、振动陀螺仪和原子陀螺仪。新型原子陀螺仪包括无自旋交换弛豫陀螺仪(serfg)、原子干涉陀螺仪(aig)和核磁共振陀螺仪(nmrg)。这些原子陀螺仪抗干扰能力强,体积小且精度高。

2、其中,核磁共振陀螺仪是一种具有高精度、小体积的新型量子陀螺仪,它的主要核心部件是原子气室,其中充满了碱金属原子和惰性气体原子。核磁共振指的是在气室方向上增加静磁场和与静磁场垂直的激励磁场,使得惰性气体原子产生三维宏观磁矩,并在静磁场上产生拉莫尔进动,当激励磁场的频率和原子的拉莫尔进动频率一致时,将形成核磁共振。当载体具有一定转速时,宏观磁矩进动频率将与载体转速相叠加,该叠加转速将由碱金属形成的原子磁强计来观测,并且需要根据宏观磁矩的观测频率实时调整激励磁场频率,形成磁场闭环以达到核磁共振稳定和提高陀螺转速测量量程的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法,其特征在于:使用级联的一组陷波滤波器对混合信号进行滤波分频,得到以129Xe和131Xe的拉莫尔进动频率为基频的单相正弦信号,通过SOGI二阶广义积分器生成正交信号,通过Park变换获得相位误差,最后通过PLL中的环路滤波器和压控器反馈出激励磁场信号,完成闭环控制。

2.如权利要求1所述的核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.如权利要求2所述的核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法,其特征在于:所述步骤S1中的稳态磁矩检测信号Ψdual(t)具体为:

4.如权利要求2所述的核...

【技术特征摘要】

1.核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法,其特征在于:使用级联的一组陷波滤波器对混合信号进行滤波分频,得到以129xe和131xe的拉莫尔进动频率为基频的单相正弦信号,通过sogi二阶广义积分器生成正交信号,通过park变换获得相位误差,最后通过pll中的环路滤波器和压控器反馈出激励磁场信号,完成闭环控制。

2.如权利要求1所述的核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.如权利要求2所述的核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法,其特征在于:所述步骤s1中的稳态磁矩检测信号ψdual(t)具体为:

4.如权利要求2所述的核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法,其特征在于:所述步骤s2进行频率分离过程中,对陷波滤波器进行参数设计,陷波滤波器的等效传递函数模型为:

5.如权利要求4所述的核磁共振陀螺激励磁场的快速闭环控制方法,其特征在于:所述步骤s2...

【专利技术属性】
技术研发人员:王翔宇胡鹏杰傅启翟长伟仰燕兰牛丹谢富源
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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