一种动力调谐陀螺仪解耦伺服控制回路的利记博彩app
【专利摘要】本发明公开了一种动力调谐陀螺仪解耦伺服控制回路，由一个陀螺仪、两个力矩器、一个控制器和一个两输入输出解耦器组成。本发明设计的控制器包含一个二输入控制解耦器、两个相同的二阶积分器和两个相同的滞后超前环节，为2×2维多输入多输出传递函数矩阵，可实现对两个交链回路的解耦；两个积分环节使捷联惯性系统成为一个II型系统，二阶积分环节可消除与常值角速度变化率有关的误差，从而提高伺服回路系统的稳态精度；滞后超前环节可提高系统低频段的动态增益，有利于减小动态误差。在伺服控制回路中增加输出解耦环节，可克服由于伺服回路的两个电流输出值与角速度之间的交链问题，提高捷联惯性系统的输出精度。
【专利说明】一种动力调谐陀螺仪解耦伺服控制回路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种捷联惯性测量装置的伺服控制回路，尤其涉及一种动力调谐陀螺仪解耦伺服控制回路，属于用于高精度角速度测量的航空、航天领域。
【背景技术】
[0002]动力调谐陀螺仪是一种用挠性元件对高速旋转转子构成万向接头式支承的两自由度陀螺仪。在调谐转速下，平衡环的动态力矩抵消了挠性支承德弹性约束力矩，使陀螺转子成为不受约束的自由转子，因此称为动力调谐陀螺仪(简称动调陀螺仪)。
[0003]捷联系统中应用的动调陀螺仪与载体固连，载体的角运动将直接加到陀螺仪上。由于开路状态的动调陀螺仪只限于在小角度范围内工作，因此在捷联系统中应用的动力调谐陀螺仪，一定要将其输出通过再平衡回路送到相应的力矩器，使陀螺仪工作于闭路状态。在这种条件下，力矩器对转子施加力矩，驱使转子跟踪壳体运动，动调陀螺仪的失调角始终保持在零附近，通过输送到力矩器的电流(或电压、脉冲频率)来测量载体绕陀螺仪输出轴的角速度。动调陀螺仪是一个两自由度陀螺仪，其输出环节和进动环节都存在交链和耦合。为设计方便，国内现有的动调陀螺仪伺服回路都简化看作单输入单输出系统，但其缺点是由于没有进行解耦会引起陀螺仪的高频章动运动，使系统输出噪声较大。虽然此系统已在不同型号中得到应用，但随着高精度角速度测量的需求越来越迫切，需重新展开对动调陀螺仪伺服回路的控制器设计。
【发明内容】
[0004]本发明的技术解决问题:克服现有技术的不足，提供一种动力调谐陀螺仪伺服控制回路，本发明通过对陀螺仪两个伺服回路之间的控制解耦以克服高频章动运动，通过输出解耦以消除两个通道之间的输出交链以提高系统的输出精度。
[0005]本发明的技术解决方案:一种动力调谐陀螺仪解耦伺服控制回路，由一个陀螺仪、两个力矩器、一个控制器和一个两输入输出解耦器组成，当动力调谐陀螺仪的安装载体沿动力调谐陀螺仪两个输入轴方向有角速度输入时，动力调谐陀螺仪的壳体相对转子在两个输入轴方向分别偏离一个角度从而产生两路偏差信号，动力调谐陀螺仪两个输入轴上的传感器分别检测到两路偏差信号并形成两路电信号，控制器中的两输入控制解耦器将两个传感器形成的电信号进行解耦得到两路电信号，两路电信号作为控制器中二阶积分环节和超前滞后环节的输入量，控制器中二阶积分环节和超前滞后环节的两路输出量分别反馈至与输入电信号对应输入轴正交方向上的力矩器，两个力矩器根据反馈的电信号分别产生再平衡力矩使陀螺仪转子进动以消除两个输入轴方向的偏差信号，控制器最终输出的两路电信号经过一个两输入输出解耦器进行解耦，两输入输出解耦器的解耦结果作为动力调谐陀螺仪的输出结果，所述控制器由一个两输入控制解耦器、两个相同的二阶积分环节和两个相同的超前滞后环节组成，控制器的传递函数为:、
【权利要求】
1.一种动力调谐陀螺仪解耦伺服控制回路，其特征在于:由一个陀螺仪、两个力矩器、一个控制器和一个两输入输出解耦器组成，当动力调谐陀螺仪的安装载体沿动力调谐陀螺仪两个输入轴方向有角速度输入时，动力调谐陀螺仪的壳体相对转子在两个输入轴方向分别偏离一个角度从而产生两路偏差信号，动力调谐陀螺仪两个输入轴上的传感器分别检测到两路偏差信号并形成两路电信号，控制器中的两输入控制解耦器将两个传感器形成的电信号进行解耦得到两路电信号，两路电信号作为控制器中二阶积分环节和超前滞后环节的输入量，控制器中二阶积分环节和超前滞后环节的两路输出量分别反馈至与输入电信号对应输入轴正交方向上的力矩器，两个力矩器根据反馈的电信号分别产生再平衡力矩使陀螺仪转子进动以消除两个输入轴方向的偏差信号，控制器最终输出的两路电信号经过一个两输入输出解耦器进行解耦，两输入输出解耦器的解耦结果作为动力调谐陀螺仪的输出结果，所述控制器由一个两输入控制解耦器、两个相同的二阶积分环节和两个相同的超前滞后环节组成，控制器的传递函数为:
2.根据权利要求1所述的一种动力调谐陀螺仪解耦伺服控制回路，其特征在于:所述两输入输出解耦器的传递函数为
【文档编号】G05B13/00GK103543636SQ201310439308
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】魏宗康, 武俊勇, 彭智宏 申请人:北京航天控制仪器研究所