本發(fā)明提出一種基于頻率調(diào)制的激光陀螺抖動(dòng)偏頻控制裝置，其特征在于，包括：用于獲得激光陀螺的抖動(dòng)信號的抖動(dòng)反饋模塊；頻率調(diào)制模塊，其產(chǎn)生的正弦信號被輸入到抖動(dòng)反饋模塊來控制激光陀螺的抖動(dòng)，同時(shí)，所述抖動(dòng)信號被輸入到頻率調(diào)制模塊來調(diào)整所述正弦信號。本發(fā)明還提出一種方法，包括：S1，使用第一信號來激勵(lì)陀螺抖動(dòng)，其中所述第一信號為正弦信號；S2，采集陀螺抖動(dòng)的抖動(dòng)反饋信號；S3，基于所述抖動(dòng)反饋信號來調(diào)整所述正弦信號的頻率，再使用調(diào)整后的正弦信號來激勵(lì)所述激光陀螺，以使得激光陀螺在諧振點(diǎn)穩(wěn)定工作。本發(fā)明的電路采用了頻率調(diào)制方法，而且元器件少，體積小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光陀螺技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于頻率調(diào)制的激光陀螺抖動(dòng)偏頻控制裝置和方法。

背景技術(shù)

激光陀螺是基于Sagnac效應(yīng)制造的一種敏感慣性角速度的光學(xué)器件，它相對于其它類型的陀螺具有精度高、抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍大以及可靠性高等特點(diǎn)。在激光陀螺中，由于背向散射和非均勻損耗的存在，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速低于某一閾值時(shí)，兩束相向運(yùn)動(dòng)的光頻會(huì)變得同步，使得激光陀螺無輸出信號，此現(xiàn)象被稱為激光陀螺的閉鎖效應(yīng)。為了消除閉鎖效應(yīng)，激光陀螺通常采用增加機(jī)械抖動(dòng)的方式，使激光陀螺的死區(qū)變?yōu)閯?dòng)態(tài)死區(qū)。采用這種方式的激光陀螺稱為機(jī)械抖動(dòng)激光陀螺。機(jī)械抖動(dòng)激光陀螺(簡稱機(jī)抖激光陀螺)作為最早進(jìn)入實(shí)用、也是應(yīng)用最為廣泛的激光陀螺，已經(jīng)在慣性導(dǎo)航、角度測量等重要領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中，專利申請2019110819619“一種基于PSD的機(jī)抖激光陀螺抖動(dòng)檢測裝置及方法”公開了一種抖動(dòng)偏頻控制技術(shù)，是以模擬電路實(shí)現(xiàn)的；采用模擬電路控制機(jī)械抖動(dòng)激光陀螺的抖動(dòng)，元器件的種類多，控制算法和參數(shù)調(diào)整不方便，使得控制電路板的體積龐大，不利于激光陀螺的小型化和精度提高。有的技術(shù)采用部分?jǐn)?shù)字控制(發(fā)明專利CN202229762U“一種激光陀螺數(shù)字機(jī)抖控制電路”)。

發(fā)明專利申請20192224244786(“一種機(jī)抖激光陀螺儀抖動(dòng)控制系統(tǒng)抗干擾的方法”)公開的機(jī)抖激光陀螺儀抖動(dòng)控制方法，對陀螺的抖動(dòng)控制信號進(jìn)行了處理，該方法在驅(qū)動(dòng)信號中疊加反向干擾信號以消除抖動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入信號中的干擾噪聲。這種方法的過零檢測相位噪聲大，信噪比無法保證，且采用了幅度PID運(yùn)算和相位PID運(yùn)算，給定特定頻率的正弦波，檢測相位，改變頻率，使得抖動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號與抖動(dòng)反饋信號相位差等于180度，抖輪振蕩，運(yùn)算方法復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致控制芯片的運(yùn)算時(shí)間長，裝置的處理速度慢。

發(fā)明內(nèi)容

為了背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種基于頻率調(diào)制的激光陀螺抖動(dòng)偏頻控制裝置，包括：用于獲得激光陀螺的抖動(dòng)信號的抖動(dòng)反饋模塊；頻率調(diào)制模塊，其產(chǎn)生的正弦信號被輸入到抖動(dòng)反饋模塊來控制激光陀螺的抖動(dòng)，同時(shí)，所述抖動(dòng)反饋模塊采集到的激光陀螺的抖動(dòng)信號被輸入到頻率調(diào)制模塊來調(diào)整所述正弦信號。

本發(fā)明還提出一種基于頻率調(diào)制的激光陀螺抖動(dòng)偏頻控制方法，包括：S1，使用第一信號來激勵(lì)陀螺抖動(dòng)，其中所述第一信號為正弦信號；S2，采集陀螺抖動(dòng)的抖動(dòng)反饋信號；S3，基于所述抖動(dòng)反饋信號來調(diào)整所述正弦信號的頻率，再使用調(diào)整后的正弦信號來激勵(lì)所述激光陀螺，以使得激光陀螺在諧振點(diǎn)穩(wěn)定工作。

本發(fā)明的技術(shù)效果包括：控制裝置實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，控制算法和參數(shù)調(diào)整簡單，電路元器件少，體積更小。采用乘法鑒相，噪聲小，控制精度更高。只使用頻率PID運(yùn)算控制信號相位并加入噪聲使抖輪振蕩在諧振點(diǎn)穩(wěn)定工作。

附圖說明

為了更容易理解本發(fā)明，將通過參照附圖中示出的具體實(shí)施方式更詳細(xì)地描述本發(fā)明。這些附圖只描繪了本發(fā)明的典型實(shí)施方式，不應(yīng)認(rèn)為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

圖1為本發(fā)明的裝置的原理圖。

圖2為本發(fā)明的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式