基于模态反转的半球谐振陀螺零位自校准方法

摘要

针对半球谐振陀螺的零位漂移问题,研究了基于模态反转电路控制技术的零位自校准方法。首先,从动力学模型引入了阻尼不对称、频率裂解等非理想因素,讨论了半球谐振陀螺的工作机理及驻波漂移特性;其次,通过理论分析了模态反转的零位校准以及虚拟进动控制的模态反转技术;最后,基于FPGA数字控制平台,设计并实现了半球谐振陀螺零位自校准半实物仿真实验。实验结果表明,基于模态反转的半球谐振陀螺零位校准,将半球谐振陀螺的零位从15(°)/h降低至2(°)/h,半球谐振陀螺的短期零偏稳定性和长期稳定性也分别提高了11.8%和45.86%,有效抑制了零位漂移,提高了半球谐振陀螺的测量精度。