[发明专利]一种力平衡闭环检测下的陀螺带宽拓展方法、装置及系统

权利要求书

1.一种力平衡闭环检测下的陀螺带宽拓展方法，应用于力平衡闭环检测系统，所述力平衡闭环检测系统包括幅度调制检测电路、放大电路和双路力平衡检测电路，其特征在于，包括：

预先确定出所述幅度调制检测电路中与陀螺带宽呈正相关、且与输出噪声呈负相关的增益系数；

对所述增益系数进行放大调节，以对所述陀螺带宽进行拓展。

2.根据权利要求1所述的力平衡闭环检测下的陀螺带宽拓展方法，其特征在于，所述预先确定出幅度调制检测电路中与陀螺带宽呈正相关、且与输出噪声呈负相关的增益系数的过程为：

依据预先建立的陀螺带宽关系式，确定出与陀螺带宽相关的各个第一增益系数；

依据预先建立的输出噪声关系式，确定出与所述输出噪声相关的各个第二增益系数；

从各个所述第一增益系数和各个所述第二增益系数中，确定出与陀螺带宽呈正相关、且与输出噪声呈负相关的增益系数。

3.根据权利要求2所述的力平衡闭环检测下的陀螺带宽拓展方法，其特征在于，所述陀螺带宽关系式为：

其中，BW_FTR表示陀螺带宽，K_vf表示电压到力的转换系数，K_yv表示陀螺振动位移到输出电压的转换增益，K_e表示放大电路增益，ω_y表示敏感模态的自然谐振角频率，m表示模态质量，K_P表示比例积分PI控制器中的比例系数，K_I表示PI控制器中的积分系数；

所述输出噪声关系式为：

其中，表示输出噪声谱密度，表示后端注入噪声N_b的功率谱密度，PI(jω)表示PI控制器的传递函数，G(jω)表示激励力到振动位移的传递函数，j表示虚部，ω表示角频率；

则，所述增益系数为陀螺振动位移到输出电压的转换增益K_yv。

4.根据权利要求3所述的力平衡闭环检测下的陀螺带宽拓展方法，其特征在于，所述幅度调制检测电路包括高频载波发生器、微机械陀螺和位移信号拾取电路，所述位移信号拾取电路包括电荷转换电路、高通滤波器和检波器；

则，所述对所述增益系数进行调节，以对所述陀螺带宽进行拓展的过程为：

依据第一计算关系式增大V_ac或缩小C_f，以对所述陀螺带宽进行拓展；其中，C_x0表示陀螺检测电极的静态电容，d₀表示陀螺检测电极的初始间距，V_ac表示高频载波发生器的载波交流幅度，C_f表示电荷转换电路中的反馈电容。

5.一种力平衡闭环检测下的陀螺带宽拓展装置，应用于力平衡闭环检测系统，所述力平衡闭环检测系统包括幅度调制检测电路、放大电路和双路力平衡检测电路，其特征在于，包括：

确定模块，用于预先确定出所述幅度调制检测电路中与陀螺带宽呈正相关、且与输出噪声呈负相关的增益系数；

调节模块，用于对所述增益系数进行放大调节，以对所述陀螺带宽进行拓展。

6.根据权利要求5所述的力平衡闭环检测下的陀螺带宽拓展装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第一确定单元，用于依据预先建立的陀螺带宽关系式，确定出与陀螺带宽相关的各个第一增益系数；

第二确定单元，用于依据预先建立的输出噪声关系式，确定出与所述输出噪声相关的各个第二增益系数；

第三确定单元，用于从各个所述第一增益系数和各个所述第二增益系数中，确定出与陀螺带宽呈正相关、且与输出噪声呈负相关的增益系数。

7.一种力平衡闭环检测下的陀螺带宽拓展系统，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述力平衡闭环检测下的陀螺带宽拓展方法的步骤。