[发明专利]一种闭环光纤陀螺最小拍控制方法

权利要求书

1.一种闭环光纤陀螺最小拍控制方法，其特征在于，首先按照闭环光纤陀螺的工作原理，建立闭环光纤陀螺的数字离散控制模型结构；其次，按照光纤陀螺闭环控制回路中各个环节的作用效果，建立控制回路各个环节的模型，并通过相关测试和计算得到具体而准确的模型参数，从而得到被控对象的准确传递函数；然后按照所需要达到的最小时间响应控制效果，分别针对特定的输入信号，依据数字控制器的解析设计方法来完成闭环光纤陀螺最小拍控制器的设计；最后，将所设计的闭环光纤陀螺最小拍控制器转换成状态空间方程式，以能够被光纤陀螺信号处理芯片完成最小拍控制器的实施。

2.根据权利要求1所述的闭环光纤陀螺最小拍控制方法，其特征在于，所建立的闭环光纤陀螺的数字离散控制模型结构中，信号依次通过干涉作用、光电探测器、前置放大滤波器、AD转换器、采样、误差解调、最小拍控制器运算处理、反馈阶梯波生成、阶梯波驱动、集成光学调制器，实现光纤陀螺对外界转速引起的相位差进行补偿的闭环控制。

3.根据权利要求1所述的闭环光纤陀螺最小拍控制方法，其特征在于，

被控对象的传递函数G(z)如公式（1）所示：

G(z)=KsP0K1K2K3K4K5D(z)1+P0K1K2K3K4K5K6D(z)---(1)]]>

其中各个系数与上述参数的对应关系为：

K_s=2ΠLD/λc，其中c为真空中光速；

P₀=Vpp；

K₁=sin(Fb);

K₂：前置放大电路的放大倍数；

K₃=2^Nad/Vref;

K₄=N;

K₅：控制器的软件增益系数；

K₆=2Π/2^Nda;

D(z):待求解的光纤陀螺最小拍控制器。

4.根据权利要求1所述的闭环光纤陀螺最小拍控制方法，其特征在于，闭环光纤陀螺最小拍控制器的设计时，

针对阶跃输入信号：根据要求，光纤陀螺要在两个控制周期之后跟踪阶跃信号，考虑到光纤陀螺光纤环的固有延迟，根据自动控制原理，则相当于设计合适的最小拍控制器D(z)，使得光纤陀螺的传递函数G(z)=z^-2，联立上述公式（1），用MATLAB软件可求针对阶跃输入信号最小拍控制器D(z)。

5.根据权利要求1所述的闭环光纤陀螺最小拍控制方法，其特征在于，闭环光纤陀螺最小拍控制器的设计时，

针对斜坡输入信号：根据要求，光纤陀螺要在三个控制周期之后跟踪阶跃信号，考虑到光纤陀螺光纤环的固有延迟，根据自动控制原理，则相当于设计合适的最小拍控制器D(z)，使得光纤陀螺的传递函数G(z)=2z^-1-z^-2，联立上述公式（1），即可求解针对斜坡输入信号的最小拍控制器D(z)。