[发明专利]一种光纤陀螺闭环控制方法、系统、电子设备及存储介质有效
| 申请号: | 202111296084.4 | 申请日: | 2021-11-03 |
| 公开(公告)号: | CN113739782B | 公开(公告)日: | 2022-03-01 |
| 发明(设计)人: | 杜石鹏;张琛;凌卫伟;段威;刘金辉 | 申请(专利权)人: | 华中光电技术研究所(中国船舶重工集团公司第七一七研究所) |
| 主分类号: | G01C19/72 | 分类号: | G01C19/72 |
| 代理公司: | 武汉蓝宝石专利代理事务所(特殊普通合伙) 42242 | 代理人: | 万畅 |
| 地址: | 430000 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 光纤 陀螺 闭环控制 方法 系统 电子设备 存储 介质 | ||
1.一种光纤陀螺闭环控制方法,所述光纤陀螺包括:数字信号处理模块和相位调制器,其特征在于,所述控制方法包括:
步骤1,在所述光纤陀螺的光路中施加频率为本征频率k倍的正负交替的方波调制信号,k为大于1的奇数;
步骤2,分别确定所述方波调制信号在正半周期和负半周期调制时,所述相位调制器中的两路光形成的干涉信号的光强和,计算解调信号为所述光强和差值;
步骤3,根据所述解调信号修正闭环反馈相移;基于反馈阶梯波控制所述相位调制器;
反馈阶梯波值的更新过程包括:
在所述数字信号处理模块中生成k个寄存器保存当前时刻之前一个渡越时间内的反馈阶梯波值,第i个寄存器中保存的值为反馈阶梯波;
在完成所述方波调制信号在正半周期采样或者负半周期的反馈相移更新运算后,将当前的反馈阶梯波值保存至第一个寄存器使=,并依次将第i个寄存器中保存的反馈阶梯波传递给第i+1个寄存器使=;
进行阶梯波累加得到反馈阶梯波的公式为:
;
其中,为当前反馈阶梯波;
所述步骤2中确定所述光强和的过程包括:设置使能信号对所述干涉信号进行采样并保存,所述方波调制信号在正半周期时对应的采样值为,所述方波调制信号在负半周期调制时对应的采样值为;
所述方波调制信号完成正半周期采样时更新所述采样值,所述方波调制信号完成负半周期采样时更新所述采样值。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤3中根据所述解调信号修正闭环反馈相移的公式为:
;
其中,为闭环反馈系数。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤3中进行阶梯波累加得到反馈阶梯波的公式为:
;
其中,和为当前时刻以及当前时刻之前一个渡越时间的反馈阶梯波值。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤3中基于所述反馈阶梯波控制所述相位调制器的过程包括:
将所述反馈阶梯波与所述方波调制信号相加后,经驱动电路转换为施加在所述相位调制器的控制电压。
5.一种光纤陀螺闭环控制系统,所述光纤陀螺包括:数字信号处理模块、光电转换组件和相位调制器,其特征在于,
所述数字信号处理模块在所述光纤陀螺的光路中施加频率为本征频率k倍的正负交替的方波调制信号,k为大于1的奇数;
所述数字信号处理模块对所述光电转换组件转换后的信号进行采样,分别确定所述方波调制信号在正半周期和负半周期调制时,所述相位调制器中的两路光形成的干涉信号的光强和,计算解调信号为所述光强和差值;
所述数字信号处理模块根据所述解调信号修正闭环反馈相移;基于反馈阶梯波控制所述相位调制器;
所述反馈阶梯波值的更新过程包括:
在所述数字信号处理模块中生成k个寄存器保存当前时刻之前一个渡越时间内的反馈阶梯波值,第i个寄存器中保存的值为反馈阶梯波;
在完成所述方波调制信号在正半周期采样或者负半周期的反馈相移更新运算后,将当前的反馈阶梯波值保存至第一个寄存器使=,并依次将第i个寄存器中保存的反馈阶梯波传递给第i+1个寄存器使=;
进行阶梯波累加得到反馈阶梯波的公式为:
;
其中,为当前反馈阶梯波;
所述数字信号处理模块确定所述光强和的过程包括:设置使能信号对所述干涉信号进行采样并保存,所述方波调制信号在正半周期时对应的采样值为,所述方波调制信号在负半周期调制时对应的采样值为;
所述方波调制信号完成正半周期采样时更新所述采样值,所述方波调制信号完成负半周期采样时更新所述采样值。
6.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-4任一项所述的光纤陀螺闭环控制方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机管理类程序,所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述的光纤陀螺闭环控制方法的步骤。
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