基于模糊PI控制的激光器频率跟踪锁定技术

针对谐振式光纤陀螺用光纤激光器频率跟踪锁定应用需求,提出一种基于模糊PI控制的激光器频率跟踪锁定方法。首先对频率跟踪锁定控制总体方案进行了叙述,综合利用模糊控制的快响应和PI控制的高精度技术优点;其次,重点进行了模糊控制器的设计和仿真,阐述了模糊控制流程和方法,并设计了模糊控制器的FPGA程序代码;最后,搭建了基于模糊PI控制的激光器频率跟踪锁定实验测试系统,实现了光纤激光器中心频率对光纤谐振腔谐振频率的快速跟踪锁定控制,为谐振式光纤陀螺应用奠定了技术基础。

谐振式光学陀螺小型化光源频率跟踪锁定研究

谐振式光学陀螺是一种基于Sagnac效应的高精度新型角速度传感器,通过检测谐振腔顺逆时针两路光路的谐振频差得到角速度。谐振式光学陀螺的小型化关键是实现光源的小型化。基于半导体窄线宽小型化光源调制方式的特点,分析了谐振谷的频率跟踪锁定问题,实现了陀螺的频率跟踪控制。

谐振式微光学陀螺频率跟踪与锁定技术研究

谐振式微光学陀螺(RMOG)是利用光学Sagnac效应和微电子机械系统(MEMS)加工工艺实现的一种新型角速度惯性传感器。为了减小光学器件受温度、应力等外界环境变化的影响,提高陀螺性能,快速精确的频率跟踪与锁定技术是非常必要的。提出了两种应用于RMOG的频率跟踪与锁定方法:单路光路(单路模式)和两相向传输光路(双路共模模式);分析比较了两种方案应用于RMOG中所得到的陀螺性能。单路模式由于受光路非互易性噪声的影响较小,锁频精度高;双路共模模式频率跟踪速度快,动态响应性能好。对RMOG的测试表明,对应于单路模式和双路共模模式,分别可以得到0.07°/s的频率锁定精度和0.09 ms.[(°)/s]-1的频率跟踪速度。

谐振式光学陀螺光源小型化驱动器的设计

提出并设计了基于升压型DC/DC转换器的激光器压电陶瓷驱动器,分析了DC/DC转换器的开关电源噪声对ROG系统的影响,通过优化设计实现了电源噪声的消除,满足了ROG系统检测需求,为小型化、高精度压电陶瓷驱动电源的设计提供了参考。

三相继电保护试验仪数字调幅调相电压源的研制

介绍数字调幅调相电压源的数字波形合成、数字移相、频率锁定跟踪、输出波形的程控调幅等环节的设计思想。

谐振式集成光学陀螺噪声分析与实验研究

针对目前谐振式集成光学陀螺(IORG)输出检测精度与其理论极限灵敏度存在两个数量级差别的情况,分析了IORG系统中存在的主要噪声源;搭建了基于单光路锁频和单光路输出的IORG噪声分离系统;分别对无光情况下信号检测系统中各部分的噪声以及陀螺静态频率锁定情况下各部分的噪声影响进行了测试与分析;得到了系统的噪声分布情况。实验结果表明:光路噪声以及包括探测器热噪声和散粒噪声的电路固有噪声为系统的主要噪声源。