[发明专利]H调制陀螺电机功率吸收控制电路

说明书

技术领域

本发明属于惯性仪表技术领域，特别是一种H调制陀螺电机功率吸收控制电路。

背景技术

H调制陀螺仪是液浮陀螺仪中的高精度陀螺仪，其基本要求是周期性地改变陀螺仪的动量矩（H），一般采用双转速调节方案，即让陀螺仪周期性地工作在高、低两种转速，其动量矩也相应地在H1、H2两种状态间周期性切换。满足上述要求的陀螺电机一般选用无刷直流永磁电机，其转速可以在不同频率下自由切换。电机转速的变化带来电机负载功率的变化，电机的负载功率与电机的转速成正比，转速高时负载功率大，转速低时负载功率小，电机的负载功率在陀螺仪内部最终都转变为热能，负载功率的差异导致陀螺仪内部温度梯度增大，温度梯度是影响陀螺仪精度的重要因素之一，所以H调制陀螺仪不允许电机在不同转速时负载功率有明显差异。传统的电路不能解决电机转速变化时带来电机功率的变化，电机功率的变化影响了H调制陀螺仪的漂移稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种H调制陀螺电机功率吸收控制电路，解决了在H调制状态下陀螺电机功率不一致的问题，满足了陀螺仪对结构简单、体积小、启动稳定可靠的要求。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种H调制陀螺电机功率吸收控制电路，包括PWM逆变模块、电机专用控制器、FPGA、锁相环、启动控制模块、移相控制电路和校正网络，电机专用控制器的信号输入端与电机相连接获取电机三相反电势信号，电机专用控制器的控制端与启动控制模块相连接，电机专用控制器输出一个6倍转速频率的等占空比信号V_COUT和六路相位互差60°信号，该等占空比信号V_COUT信号及基准信号分别连接到锁相环电路的输入端，该锁相环对这两个信号进行相位和频率对比并输出一个频率和相位可调信号f_out，该相位可调信号f_out、六路相位互差60°信号输入给FPGA，移相控制电路通过同步开关K连接到FPGA输入端，FPGA对输入的信号进行分析处理输出控制信号，该控制信号通过校正网络校正后连接到PWM逆变模块从而完成对电机定子绕组供电的控制功能。

而且，所述的基准信号由带温度补偿的高稳定度石英晶体振荡器生成。

而且，所述的电机专用控制器采用ML4528控制器，所述的FPGA采用EP3C20芯片。

本发明的优点和积极效果是：

本发明利用专用电机控制器结合FPGA可编程逻辑阵列，再配以其它的外围电路，不仅使得H调制陀螺电机启动可靠、转速稳定（实测转速长期稳定度达1×10^-6），而且解决了H调制状态下电机的功率差异大的问题，采用本发明前高转速时的功率是低转速时的1.8倍，采用本发明后高转速时的功率是低转速时的1.1倍，解决了由于H调制带来的陀螺仪内部温度梯度大的问题，满足了陀螺仪对结构简单、体积小、启动稳定可靠的要求，可广泛应用于惯性技术控制领域。

附图说明

图1是本发明的电路方框图；

图2是H调制状态正常工作时的反电势波形示意图；

图3是H调制状态加入功率吸收电路的反电势波形示意图。

具体实施方式

以下结合附图对发明做进一步详述：