硅微机械陀螺仪频率调谐控制系统设计

• 作者: 刘俊 张英杰 曹慧亮 李宏生 申冲 闫捷
• 来源期刊: 中国惯性技术学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 硅微机械陀螺仪 模态频率调谐 鉴相 模型仿真 模态刚度调节
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 惯性仪表研究与设计
• 页码范围: 793-798
• 页数: 6页
• 分类号: U666.1
• 字数: 3419字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2017.06.017

摘要

硅微机械陀螺结构的驱动和检测模态谐振频率差(△f)是决定其结构机械灵敏度的主要因素,当Δf≈0时,陀螺结构处于频率调谐状态,此时陀螺的机械灵敏度达到最大峰值且噪声和分辨率等指标可得到有效提高.提出了一种基于正交信号和驱动位移相位差的鉴相控制方法,以判断陀螺结构是否处于频率调谐状态,并通过调节检测模态刚度达到频率调谐目的.首先,介绍了陀螺结构检测模态谐振频率调节的原理,并结合结构参数量化分析了频率调节范围.其次,分析了鉴相控制方法,并在其基础上设计了频率调谐控制系统,建立了整机系统模型,并对其进行了稳定性分析.最后,结合整机模型进行了仿真,采用所提出的方法可实现△f的快速、稳定、自主调节,系统的标度因数指标调谐前后分别为13.1mV/(°/s)和220.6mV/(°/s),大大提高了结构的机械灵敏度,验证了设计方案.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘俊	中北大学电子测试技术国防科技重点实验室	181	1162	17.0	24.0
2	李宏生	东南大学仪器科学与工程学院	61	479	11.0	18.0
3	申冲	中北大学电子测试技术国防科技重点实验室	10	10	2.0	3.0
4	曹慧亮	中北大学电子测试技术国防科技重点实验室	13	24	3.0	4.0
5	闫捷		3	6	1.0	2.0
6	张英杰	中北大学电子测试技术国防科技重点实验室	4	9	2.0	2.0