本發(fā)明是一種抖動激光陀螺抖動控制技術(shù),具體涉及一種初始上電自動尋找抖動輪諧振頻率工作點的方法。
二、
背景技術(shù):
抖動激光陀螺是目前主流慣性導航系統(tǒng)的核心傳感器。由于閉鎖效應的存在,其采用機械抖動的偏頻方式減小鎖區(qū)帶來的誤差。由于抖動輪諧振頻率不同,陀螺上電需要根據(jù)抖動輪特性,自動找到抖動輪諧振頻率工作點。一般都采用上電掃頻的方法,即在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變抖動驅(qū)動頻率,通過監(jiān)控抖動反饋信號特征來尋找抖動輪諧振頻率點。傳統(tǒng)的方法根據(jù)抖動輪的驅(qū)動與反饋信號的相頻特性,在掃頻時監(jiān)控抖動驅(qū)動信號與反饋信號的相位關(guān)系,從而找到抖動輪諧振頻率點,這種方法相對復雜,且對硬件有一定要求,可移植性差。
三、
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:
采用掃頻的方法,根據(jù)抖動輪的驅(qū)動與抖動幅值輸出的幅頻特性,在掃頻時監(jiān)控抖動反饋信號的幅值特性,從而找到抖動輪諧振頻率點工作。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種尋找抖動輪諧振頻率方法,包括以下步驟:
第一步、上電初始后,主控處理器設定初始掃頻頻率。
第二步、主控處理器按設定掃頻頻率通過抖動驅(qū)動電路給抖動輪輸出PWM驅(qū)動信號。
第三步、經(jīng)過延時后,保證抖動輪充分響應后,使用AD采樣此時經(jīng)過調(diào)理放大及檢測正弦幅值電路處理的抖動反饋幅值信號。
第四步、由主控處理器判斷新采樣的抖動反饋幅值信號是否比前次最大值大,如比前次最大值大,即記錄新最大幅值及其對應驅(qū)動頻率,如前次最大值小,直接進入第五步。
第五步、判斷是否到掃頻終止頻率,如果否,則按步長增大或減小驅(qū)動頻率,并返回第二步;如果是,則進入第六步。
第六步、選擇記錄的最大幅值所對應的驅(qū)動頻率為抖動輪諧振頻率,并轉(zhuǎn)入后續(xù)的抖動閉環(huán)控制。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明是一種掃頻尋找抖動諧振頻率點的優(yōu)化方案,其原理簡單,實現(xiàn)方便,尤其是可移植性強,可在多種主控平臺上實現(xiàn)。
四、附圖說明
圖1為該方法的硬件功能框圖;
圖2為該方法流程圖。
五、具體實施方式
根據(jù)抖動輪驅(qū)動與反饋的幅頻特性,抖動輪的傳遞函數(shù)為一高Q值的帶通濾波器,驅(qū)動信號在諧振頻率點具有最大的振幅,而在諧振頻率點外則會快速衰減。初始工作時,使用PWM波信號對抖動輪在一定頻率范圍內(nèi)進行掃頻驅(qū)動,即其頻率從初始頻率按等頻率變化步長遞增或遞減(300~1000Hz),并記錄每個頻率點的抖動反饋信號幅值。掃頻驅(qū)動完成后,根據(jù)所記錄的抖動反饋信號幅值,其最大值所對應的頻率點即為抖動輪諧振頻率點。
本發(fā)明的具體實施方式為:
本發(fā)明需要簡單的硬件電路實現(xiàn),如圖1。其中,主控處理器輸出PWM波經(jīng)功率放大后形成抖動驅(qū)動信號,作用于抖動輪。而角速率傳感器敏感抖動運動,并經(jīng)過調(diào)理放大電路及正弦波幅值檢測電路后形成抖動反饋幅值信號。最后經(jīng)AD采樣后由主控處理器控制繼續(xù)掃頻驅(qū)動或找到諧振頻率點轉(zhuǎn)入抖動閉環(huán)控制。
主控處理器具體的控制實現(xiàn)流程如圖2。上電初始化后,設定初始掃頻驅(qū)動頻率,并輸出PWM驅(qū)動信號,延時保證抖動輪充分響應后,開始AD采樣此時經(jīng)處理后的抖動幅值信 號,判斷采樣值是否比前次記錄的幅值最大值大,如比前次大即記錄新的最大幅值及其對應驅(qū)動頻率,如比前次小即直接到下一步,接著如判斷已經(jīng)到了掃頻終止頻率,即選擇最大幅值所對應驅(qū)動頻率為諧振頻率,并輸出PWM驅(qū)動信號轉(zhuǎn)入抖動閉環(huán)控制,如未到掃頻終止頻率,即仍然按步長增大或減小抖動驅(qū)動頻率,繼續(xù)進行掃頻操作。