基于傅里叶解调算法的硅微陀螺仪控制系统设计与试验
本文关键词:基于傅里叶解调算法的硅微陀螺仪控制系统设计与试验 出处:《东南大学学报(自然科学版)》2014年03期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为了改善硅微陀螺仪控制精度,采用基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的傅里叶解调算法,结合同步倍频采样技术,分别对硅微陀螺仪驱动轴检测信号和敏感轴检测信号进行解调.并借助自动增益控制(AGC)和锁相环(PLL)技术,实现硅微陀螺仪的闭环驱动控制和高精度解调输出.仿真和试验结果表明:相比于乘法解调,傅里叶解调算法具有更好的解调精度和更强的抗噪声能力;驱动振幅控制精度达到7.5×10-6,全温频率跟踪最大误差为50 mHz;试验陀螺的零偏稳定性由采用乘法解调算法的24.83(°)/h提高到采用傅里叶解调算法的10.65(°)/h.试验验证了傅里叶解调算法在硅微陀螺仪数字控制系统中的可行性和有效性.
[Abstract]:In order to improve the control precision of the silicon micro gyroscope, based on field programmable gate array (FPGA) Fu Liye demodulation algorithm, combined with synchronous frequency sampling technique, respectively on silicon micro gyroscope drive shaft detection signal and the detection signal is demodulated. The sensitive axis with the automatic gain control (AGC) and phase-locked loop (PLL) technology to achieve closed loop micro silicon gyroscope driving control and high precision demodulation output. The simulation and experimental results show that: compared to the multiplication demodulation, the demodulation accuracy and stronger Fu Liye demodulation algorithm has better anti noise ability; driving amplitude control accuracy of 7.5 * 10-6, the temperature and frequency tracking the maximum error is 50 mHz; test the bias stability of fog by using multiplication demodulation algorithm (24.83 degrees /h) increased to 10.65 by Fu Liye demodulation algorithm (DEG) /h. test verified Fu Liye demodulation algorithm in digital control system of silicon micromachined gyroscope The feasibility and effectiveness of it.
【作者单位】: 东南大学仪器科学与工程学院;东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室;
【基金】:预研基金资助项目(9140A09011313JW06119)
【分类号】:TN966;TP273
【正文快照】: 微机械陀螺仪具有体积小、重量轻、成本低、易于批量生产等突出优点,已经被应用于许多领域,http://journal.seu.edu.cn如工业自动控制、车载导航系统、消费类电子产品等[1].近年来,随着研究的不断深入、加工工艺及前端电路的改进,硅微陀螺仪的信噪比已经得到显著提高.传统硅微
【参考文献】
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