[发明专利]一种小型光纤陀螺的闭环控制系统

摘要

本发明公开了一种小型光纤陀螺的闭环控制系统，其包括光纤环、Y波导、耦合器与探测器通过光纤依次相连，探测器、第一滤波放大电路、A/D转换器、微控制器、D/A转换器和第二滤波放大电路依次进行电连接，第二滤波放大电路的输出端连接Y波导的相位控制端；所述微控制器包括解调模块、控制校正模块、阶梯波生成模块、相加模块、±(π/2)相位差调制模块；微控制器还包括复位误差累加模块、2π复位电压修正模块；所述复位误差累加模块、2π复位电压修正模块和阶梯波生成模块构成第二闭环控制回路。该方案能够缩减闭环控制系统的体积，克服了传统闭环控制系统无法应用在小型光纤陀螺的缺点。

主权项

1.一种小型光纤陀螺的闭环控制系统，其特征在于，光纤环、Y波导、耦合器与探测器通过光纤依次相连，探测器、第一滤波放大电路、A/D转换器、微控制器、D/A转换器和第二滤波放大电路依次进行电连接，第二滤波放大电路的输出端连接Y波导的相位控制端；所述微控制器包括解调模块、控制校正模块、阶梯波生成模块、相加模块、±(π/2)相位差调制模块；微控制器还包括复位误差累加模块、2π复位电压修正模块；所述复位误差累加模块、2π复位电压修正模块和阶梯波生成模块构成第二闭环控制回路；微控制器通过控制A/D转换器的采集时间，令A/D转换器阻止尖峰电压通过；解调模块对A/D转换器输出的采集电压VX进行解调，解调出相位差ΦX；控制校正模块在固定时间长度内对相位差ΦX进行累加，产生累加误差∑ΦX，即为阶梯波的台阶高度ΔVJ，该ΔVJ一方面作为解算出来的光纤陀螺角速率结果输出至外部，另一方面输出给阶梯波生成模块；阶梯波生成模块将台阶高度ΔVJ与上一时钟周期输出的阶梯波幅值VJ’累加，得到新的台阶高度VJ，再由相加模块将新的台阶高度VJ与±(π/2)相位差调制模块输出的调制电压值相加，得到VJ±Vπ/2，输出给D/A转换器；当VJ±Vπ/2超出D/A转换器的量程时，微控制器启动第二闭环控制回路，此时2π复位电压修正模块将当前的2π复位电压修正值V2π’提供给阶梯波生成模块；该当前的2π复位电压修正值V2π’是上一次复位时所确定的，是设定的2π复位电压V2π与复位误差累加模块提供的复位累加误差∑ΦX’相加的结果；阶梯波生成模块将当前的2π复位电压修正值V2π’附加在台阶高度VJ上输出给相加模块；同时，2π复位电压修正值V2π’还输出给±(π/2)相位差调制模块，±(π/2)相位差调制模块将调制电压值设定为V2π’/4输出给相加模块；同时，复位误差累加模块从解调模块接收ΦX，此时ΦX表示复位产生的相位差，并对历史复位产生的相位差ΦX进行累加，产生复位累加误差∑ΦX’，发送给2π复位电压修正模块，供2π复位电压修正模块在下一次系统复位时使用。