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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半球谐振子快速起振,具体涉及一种半球谐振陀螺快速起振方法。
技术介绍
1、半球谐振陀螺在工作过程中,其核心部件半球谐振子会以其谐振频率做稳定的四波腹振动。为使半球谐振子起振,需在其唇沿处施加与其谐振频率相同的驱动力。由于谐振子振动频率会随外界温度变化,使驱动力频率与谐振频率发生一定偏差,起振时间加长,使陀螺无法快速进入稳定工作状态;当该偏差较大时,甚至无法完成起振。为了解决在全温状态下陀螺快速起振问题,需要对其在不同温度条件下的特性进行测试分析,得到较准确的温度频率特性模型。基于该模型,可以根据当前温度估计出谐振子谐振频率,以该频率对谐振子施加驱动力,从而使陀螺快速起振。
技术实现思路
1、本专利技术针对谐振子振动频率会随外界温度变化,使驱动力频率与谐振频率发生一定偏差,甚至无法完成起振的问题,本专利技术目的在于提出一种基于温度模型估计谐振频率实现陀螺快速起振方法。
2、为实现本专利技术目的,本专利技术提供了一种半球谐振陀螺快速起振方法,采取技术方案如下:
3、首先外接温度传感器,在不同温度点下通过扫频方式找到谐振频率,然后根据采集数据构建温度频率模型,最后通过直接数字频率合成器实现当前温度条件下谐振子的谐振频率的快速跟踪,实现谐振子快速起振。
4、在一实施方式中,所述温度传感器安装在控制电路上,采用外部环境温度代替谐振子温度。
5、在一实施方式中,当前温度条件下谐振子的谐振频率计算方法如下:
6、(1)测出
7、ω=β0+β1t+β2t2+β3t3
8、式中:ω为谐振频率;βi,i=0,1,2,3,为温度系数;t为温度,
9、(2)采用最小二乘法求得温度系数;
10、(3)通过温度值与温度系数即可得到当前温度条件下谐振子的谐振频率。
11、在一实施方式中,基于直接数字频率合成器的锁相环主要包括数字频率合成模块、pid控制模块与da模块,其中数字频率合成模块由同步寄存器、相位累加器、正弦rom查找表组成,
12、数字频率合成模块实时接收频率输入字与相位输入字实现输出信号频率与相位调整;pid控制模块则以参数解调中求得相位差做为控制输入量,通过使相位误差为零来实现谐振子谐振频率的跟踪,当谐振频率锁定时直接数字频率合成器输出与谐振子振动信号相位一致的正余弦信号;将直接数字频率合成器的输出信号经过幅值调制后送入da模块即可实现对谐振子的激励,从而完成了谐振频率跟踪,使半球谐振陀螺快速起振。
13、与现有技术对比,本专利技术有益效果如下:
14、通过基于温度模型估计谐振频率,对该谐振频率进行快速跟踪,可在全温范围内,实现半球谐振子的快速起振。避免由于环境温度变化引起谐振频率的漂移,导致谐振子起振慢,甚至无法起振。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种半球谐振陀螺快速起振方法,其特征在于,首先外接温度传感器,在不同温度点下通过扫频方式找到谐振频率,然后根据采集数据构建温度频率模型,最后通过直接数字频率合成器实现当前温度条件下谐振频率的快速跟踪,实现谐振子快速起振。
2.根据权利要求1所述的一种半球谐振陀螺快速起振方法,其特征在于,所述温度传感器安装在控制电路上,采用外部环境温度代替谐振子温度。
3.根据权利要求1所述的一种半球谐振陀螺快速起振方法,其特征在于,当前温度条件下谐振子的谐振频率计算方法如下:
4.根据权利要求1所述的一种半球谐振陀螺快速起振方法,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种半球谐振陀螺快速起振方法,其特征在于,首先外接温度传感器,在不同温度点下通过扫频方式找到谐振频率,然后根据采集数据构建温度频率模型,最后通过直接数字频率合成器实现当前温度条件下谐振频率的快速跟踪,实现谐振子快速起振。
2.根据权利要求1所述的一种半球谐振陀螺快速起振...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐海刚,杜善宇,钟润伍,朱毅,王宝军,梁文伟,邱丽玲,杨丽,孙凯丽,牛畅,范淼,马麒涵,朱雅,
申请(专利权)人:北京自动化控制设备研究所,
类型:发明
国别省市:
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