基于相位负反馈的振弦式陀螺驱动电路研究
发布时间:2021-11-14 22:28
介绍了一种采用电磁驱动频率检测的振弦式陀螺。为了实现振弦式陀螺稳幅谐振,分析了振弦式陀螺驱动模态的动力学特性和电学特性。根据其特性设计了基于相位负反馈的闭环驱动系统,建立其Simulink系统模型,分析了驱动模态固有频率发生偏差时驱动系统的锁频稳幅性能。对闭环驱动系统进行了器件级电路实现与仿真。结果表明,陀螺稳幅起振时间约为1.5 s,稳定后频率抖动小于0.020 6 Hz。最后对闭环驱动电路进行了实物制作与驱动测试,测试结果与仿真结果一致,验证了闭环驱动电路能够实现陀螺频率追踪与幅值稳定的控制要求。
【文章来源】:压电与声光. 2020,42(04)北大核心
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
振弦式陀螺结构原理图
振弦式陀螺等效动力学模型
根据式(9)、(10)可绘制出陀螺驱动模态的频率特性曲线,如图3所示。由图3可知,驱动模态具有选频锁相特性,只有当驱动信号频率等于ωd时,振幅最大,且此时相位差锁定在90°,驱动信号频率偏离ωd时,振幅急剧下降。
【参考文献】:
期刊论文
[1]MEMS振动陀螺仪AGC回路模型线性化与控制器设计[J]. 邢博文,丁徐锴,李宏生. 传感器与微系统. 2019(11)
[2]振弦式陀螺的结构设计与实验模态分析[J]. 陈志龙,刘鹏,舒凯,黄鸣,陈世炉. 船舶标准化与质量. 2019(01)
[3]振弦传感器扫频激振与测频方法研究[J]. 鹿玲,戴学松,姜志学. 自动化仪表. 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]新型锁相环技术及仿真分析[J]. 郭子雷,张海燕,徐强,秦臻. 电测与仪表. 2015(09)
[7]石英陀螺闭环自激驱动电路(英文)[J]. 王庆一,陈伟平,尹亮,刘晓为,周治平. 纳米技术与精密工程. 2012(06)
[8]微小型振弦式数字陀螺[J]. 陈志龙. 功能材料与器件学报. 2012(03)
本文编号:3495470
【文章来源】:压电与声光. 2020,42(04)北大核心
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
振弦式陀螺结构原理图
振弦式陀螺等效动力学模型
根据式(9)、(10)可绘制出陀螺驱动模态的频率特性曲线,如图3所示。由图3可知,驱动模态具有选频锁相特性,只有当驱动信号频率等于ωd时,振幅最大,且此时相位差锁定在90°,驱动信号频率偏离ωd时,振幅急剧下降。
【参考文献】:
期刊论文
[1]MEMS振动陀螺仪AGC回路模型线性化与控制器设计[J]. 邢博文,丁徐锴,李宏生. 传感器与微系统. 2019(11)
[2]振弦式陀螺的结构设计与实验模态分析[J]. 陈志龙,刘鹏,舒凯,黄鸣,陈世炉. 船舶标准化与质量. 2019(01)
[3]振弦传感器扫频激振与测频方法研究[J]. 鹿玲,戴学松,姜志学. 自动化仪表. 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]新型锁相环技术及仿真分析[J]. 郭子雷,张海燕,徐强,秦臻. 电测与仪表. 2015(09)
[7]石英陀螺闭环自激驱动电路(英文)[J]. 王庆一,陈伟平,尹亮,刘晓为,周治平. 纳米技术与精密工程. 2012(06)
[8]微小型振弦式数字陀螺[J]. 陈志龙. 功能材料与器件学报. 2012(03)
本文编号:3495470
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