基于相位負反饋的振弦式陀螺驅(qū)動電路研究
發(fā)布時間:2021-11-14 22:28
介紹了一種采用電磁驅(qū)動頻率檢測的振弦式陀螺。為了實現(xiàn)振弦式陀螺穩(wěn)幅諧振,分析了振弦式陀螺驅(qū)動模態(tài)的動力學(xué)特性和電學(xué)特性。根據(jù)其特性設(shè)計了基于相位負反饋的閉環(huán)驅(qū)動系統(tǒng),建立其Simulink系統(tǒng)模型,分析了驅(qū)動模態(tài)固有頻率發(fā)生偏差時驅(qū)動系統(tǒng)的鎖頻穩(wěn)幅性能。對閉環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)進行了器件級電路實現(xiàn)與仿真。結(jié)果表明,陀螺穩(wěn)幅起振時間約為1.5 s,穩(wěn)定后頻率抖動小于0.020 6 Hz。最后對閉環(huán)驅(qū)動電路進行了實物制作與驅(qū)動測試,測試結(jié)果與仿真結(jié)果一致,驗證了閉環(huán)驅(qū)動電路能夠?qū)崿F(xiàn)陀螺頻率追蹤與幅值穩(wěn)定的控制要求。
【文章來源】:壓電與聲光. 2020,42(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
振弦式陀螺結(jié)構(gòu)原理圖
振弦式陀螺等效動力學(xué)模型
根據(jù)式(9)、(10)可繪制出陀螺驅(qū)動模態(tài)的頻率特性曲線,如圖3所示。由圖3可知,驅(qū)動模態(tài)具有選頻鎖相特性,只有當驅(qū)動信號頻率等于ωd時,振幅最大,且此時相位差鎖定在90°,驅(qū)動信號頻率偏離ωd時,振幅急劇下降。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MEMS振動陀螺儀AGC回路模型線性化與控制器設(shè)計[J]. 邢博文,丁徐鍇,李宏生. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(11)
[2]振弦式陀螺的結(jié)構(gòu)設(shè)計與實驗?zāi)B(tài)分析[J]. 陳志龍,劉鵬,舒凱,黃鳴,陳世爐. 船舶標準化與質(zhì)量. 2019(01)
[3]振弦傳感器掃頻激振與測頻方法研究[J]. 鹿玲,戴學(xué)松,姜志學(xué). 自動化儀表. 2018(10)
[4]A Practical Pll-Based Drive Circuit with Ultra-Low-Noise Tia for Mems Gyroscope[J]. CHEN Hua,ZHONG Yanqing,MENG Zhen. Instrumentation. 2017(03)
[5]Modeling and Analysis of Mechanical Quality Factor of the Resonator for Cylinder Vibratory Gyroscope[J]. XI Xiang,WU Xuezhong,WU Yulie,ZHANG Yongmeng. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
[6]新型鎖相環(huán)技術(shù)及仿真分析[J]. 郭子雷,張海燕,徐強,秦臻. 電測與儀表. 2015(09)
[7]石英陀螺閉環(huán)自激驅(qū)動電路(英文)[J]. 王慶一,陳偉平,尹亮,劉曉為,周治平. 納米技術(shù)與精密工程. 2012(06)
[8]微小型振弦式數(shù)字陀螺[J]. 陳志龍. 功能材料與器件學(xué)報. 2012(03)
本文編號:3495470
【文章來源】:壓電與聲光. 2020,42(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
振弦式陀螺結(jié)構(gòu)原理圖
振弦式陀螺等效動力學(xué)模型
根據(jù)式(9)、(10)可繪制出陀螺驅(qū)動模態(tài)的頻率特性曲線,如圖3所示。由圖3可知,驅(qū)動模態(tài)具有選頻鎖相特性,只有當驅(qū)動信號頻率等于ωd時,振幅最大,且此時相位差鎖定在90°,驅(qū)動信號頻率偏離ωd時,振幅急劇下降。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MEMS振動陀螺儀AGC回路模型線性化與控制器設(shè)計[J]. 邢博文,丁徐鍇,李宏生. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(11)
[2]振弦式陀螺的結(jié)構(gòu)設(shè)計與實驗?zāi)B(tài)分析[J]. 陳志龍,劉鵬,舒凱,黃鳴,陳世爐. 船舶標準化與質(zhì)量. 2019(01)
[3]振弦傳感器掃頻激振與測頻方法研究[J]. 鹿玲,戴學(xué)松,姜志學(xué). 自動化儀表. 2018(10)
[4]A Practical Pll-Based Drive Circuit with Ultra-Low-Noise Tia for Mems Gyroscope[J]. CHEN Hua,ZHONG Yanqing,MENG Zhen. Instrumentation. 2017(03)
[5]Modeling and Analysis of Mechanical Quality Factor of the Resonator for Cylinder Vibratory Gyroscope[J]. XI Xiang,WU Xuezhong,WU Yulie,ZHANG Yongmeng. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
[6]新型鎖相環(huán)技術(shù)及仿真分析[J]. 郭子雷,張海燕,徐強,秦臻. 電測與儀表. 2015(09)
[7]石英陀螺閉環(huán)自激驅(qū)動電路(英文)[J]. 王慶一,陳偉平,尹亮,劉曉為,周治平. 納米技術(shù)與精密工程. 2012(06)
[8]微小型振弦式數(shù)字陀螺[J]. 陳志龍. 功能材料與器件學(xué)報. 2012(03)
本文編號:3495470
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