硅微陀螺儀信號(hào)檢測電路的設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、陀螺儀是導(dǎo)航、制導(dǎo)、穩(wěn)定、瞄準(zhǔn)等系統(tǒng)中必不可少的慣性測量器件。硅微陀螺儀是一種敏感角速度的振動(dòng)式微機(jī)械陀螺儀，具有體積小、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在慣性測量領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。該陀螺儀內(nèi)部振動(dòng)元件結(jié)構(gòu)和振幅較小，輸出信號(hào)微弱，所以如何設(shè)計(jì)性能良好的檢測電路已經(jīng)成為硅微陀螺儀設(shè)計(jì)中需要解決的關(guān)鍵問題。 本論文依據(jù)國內(nèi)外硅微陀螺儀測控電路研究基礎(chǔ)，結(jié)合硅微陀螺儀的特點(diǎn)，分析了硅微陀螺儀的工作機(jī)理、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)力學(xué)特性。研究了硅微

2、陀螺儀驅(qū)動(dòng)模態(tài)、檢測模態(tài)的動(dòng)力學(xué)方程，建立了陀螺儀等效力學(xué)模型，觀察了陀螺儀的動(dòng)態(tài)特性，為檢測電路與陀螺儀的混合仿真提供方便。分析了硅微陀螺儀穩(wěn)定工作的條件，探討了硅微陀螺儀對(duì)驅(qū)動(dòng)電路控制要求，比較了開環(huán)和閉環(huán)控制方式，提出一種以單片機(jī)AT89C2051和DDS進(jìn)行開環(huán)驅(qū)動(dòng)的方案。利用DDS頻率穩(wěn)定，相位噪聲小的特點(diǎn)，為提高檢測電路的精度奠定了基礎(chǔ)。探討了硅微陀螺儀信號(hào)檢測方法，提供了幾種檢測方案，介紹了相關(guān)檢測和相干檢測的原理和優(yōu)點(diǎn)，