專(zhuān)利名稱(chēng)：撓性陀螺儀伺服回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及伺服回路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是撓性陀螺儀的伺服技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
伺服回路與陀螺、加表形成閉環(huán)工作狀態(tài)，廣泛應(yīng)用于機(jī)電式陀螺儀、陀螺加表、速率陀螺儀等慣性?xún)x表中。由撓性陀螺儀的工作原理可知，撓性陀螺儀必須工作于閉環(huán)狀態(tài)，再平衡回路將其信號(hào)器產(chǎn)生的與陀螺儀進(jìn)動(dòng)角成比例的電壓信號(hào)變換成電流信號(hào)，通入力矩器，產(chǎn)生繞輸出軸的力矩，迫使陀螺儀繞輸入軸進(jìn)動(dòng).當(dāng)這一進(jìn)動(dòng)的角速度與輸入角速度方向相同、大小相等時(shí)，陀螺儀主軸達(dá)到新的平衡狀態(tài)，由原來(lái)的靜止平衡狀態(tài)過(guò)渡到新的運(yùn)動(dòng)平衡狀態(tài).[0004]伺服回路的設(shè)計(jì)難點(diǎn)有以下幾點(diǎn):1、信號(hào)器輸出的微弱信號(hào)必須先經(jīng)過(guò)前置放大器放大以提高信噪比，便于阻抗匹配。為了減小系統(tǒng)的電子噪聲，前置放大器應(yīng)具有足夠高的共模抑制比和增益。同時(shí)要求陀螺轉(zhuǎn)子剛好接觸到限動(dòng)器時(shí)，前置放大器輸出不飽和；2、同時(shí)滿(mǎn)足撓性陀螺儀工作的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能；3、低成本，操作簡(jiǎn)單，適于普及推廣
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提出一種撓性陀螺儀的伺服回路設(shè)計(jì)方案。具體地說(shuō)，撓性陀螺儀伺服回路，其包括傳感器、前置放大器、帶通濾波電路、交流放大電路、對(duì)信號(hào)變換的解調(diào)電路、回路校正網(wǎng)絡(luò)電路、功率放大電路、力矩器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，且傳感器、前置放大器、帶通濾波電路、交流放大電路、幅度解調(diào)電路、回路校正網(wǎng)絡(luò)電路、功率放大電路、力矩器依次連接構(gòu)成閉合回路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與采樣電阻并聯(lián)后接入力矩器。對(duì)信號(hào)變換的解調(diào)電路采用二次集成電路LB8023變換放大器，它由交流放大器、帶通濾波器、相敏解調(diào)器、低通濾波器和移相器組成?；芈沸ＵW(wǎng)絡(luò)電路采用有源R-C T型校正網(wǎng)絡(luò)，且電容C8*、C8、C9和電阻R22、R23、R24構(gòu)成用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的超調(diào)量的超前環(huán)節(jié)，超前校正后信號(hào)進(jìn)入運(yùn)算放大器U4B負(fù)端及電容C11、Cl I*、C12、C12*、電阻R26、R27構(gòu)成的電路，電容C10、電阻R25接運(yùn)算放大器調(diào)整輸出零位；U4B及其周邊器件構(gòu)成了用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性的滯后環(huán)節(jié)。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)伺服回路分析研究，選用差動(dòng)式電感傳感器、前置放大器、選頻濾波電路、幅度解調(diào)電路、陷波器、回路校正網(wǎng)絡(luò)，功放電路和力矩器等模擬電路及器件組成。模擬模擬伺服回路的優(yōu)點(diǎn)是:線(xiàn)路簡(jiǎn)單，可靠、體積小適合于對(duì)體積、功耗、可靠性要求極為苛刻的場(chǎng)合。經(jīng)該方法設(shè)計(jì)的伺服回路性能如下。靜態(tài)性能:[0014]輸出零位電壓:I Uo I ≤ 0.1V放大倍數(shù):疋=95 士 3 (扣除零位)線(xiàn)性度:A≤3%對(duì)稱(chēng)性:5≤ 3%最大輸出電壓:I Umax I≥ 15V動(dòng)態(tài)性能:
權(quán)利要求1.撓性陀螺儀伺服回路，其特征是包括傳感器、前置放大器、帶通濾波電路、交流放大電路、對(duì)信號(hào)變換的幅度解調(diào)電路、回路校正網(wǎng)絡(luò)電路、功率放大電路、力矩器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，且傳感器、前置放大器、帶通濾波電路、交流放大電路、幅度解調(diào)電路、回路校正網(wǎng)絡(luò)電路、功率放大電路、力矩器依次連接構(gòu)成閉合回路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與采樣電阻并聯(lián)后接入力矩器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撓性陀螺儀伺服回路，其特征是對(duì)信號(hào)變換的幅度解調(diào)電路采用二次集成電路LB8023變換放大器，它由交流放大器、帶通濾波器、相敏解調(diào)器、低通濾波器和移相器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撓性陀螺儀伺服回路，其特征是回路校正網(wǎng)絡(luò)電路采用有源R-C T型校正網(wǎng)絡(luò)，且電容C8*、C8、C9和電阻R22、R23、R24構(gòu)成用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的超調(diào)量的超前環(huán)節(jié)，超前校正后信號(hào)進(jìn)入運(yùn)算放大器U4B負(fù)端及電容C11、C11*、C12、C12*、電阻R26、R27構(gòu)成的電路，電容CIO、電阻R25接運(yùn) 算放大器調(diào)整輸出零位；U4B及其周邊器件構(gòu)成了用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性的滯后環(huán)節(jié)。
專(zhuān)利摘要本設(shè)計(jì)由傳感器、前置放大器、選頻濾波電路、幅度解調(diào)電路、陷波器、回路校正網(wǎng)絡(luò)，功放電路和力矩器等模擬電路及器件組成。本實(shí)用新型使用模擬器件線(xiàn)路簡(jiǎn)單，可靠、體積小適合于對(duì)體積、功耗、可靠性要求極為苛刻的場(chǎng)合。該設(shè)計(jì)方案經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證完全了預(yù)先提出的設(shè)定指標(biāo)，可廣泛在機(jī)電式陀螺儀、陀螺加表、速率陀螺儀等慣性?xún)x表構(gòu)成的系統(tǒng)中使用。
文檔編號(hào)G01C19/00GK203104396SQ20132000849
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者馬煜劼, 賈智學(xué) 申請(qǐng)人:陜西航天導(dǎo)航設(shè)備有限公司