论文部分内容阅读
环形激光陀螺是捷联惯导系统的主要部件之一,有着极大的市场前景和研究价值。国外在这一领域的领先技术,我国与之比较还存在较大差距。针对国内对高精度环形激光陀螺的需求,本文把FPGA应用于激光陀螺控制系统之中,设计了以FPGA为控制核心的激光陀螺数字化控制系统,代替了传统陀螺光路控制系统和抖动偏频控制系统,解决了激光陀螺数字化研制中的关键技术,对提高激光陀螺性能和生产效率具有重要意义。本文介绍了激光陀螺的基本工作原理,讨论了激光陀螺光路控制和抖动偏频控制的必要性。在对激光陀螺原理深入理解的基础上,本文设计了环形激光陀螺光路控制的数字化系统,通过在FPGA中实现小抖动稳频方法,完成环形激光陀螺光强和程长的控制,并设计了一种基于FPGA的脉宽调制(PWM)抖动偏频系统,能够在激光陀螺内部实现抖动驱动和随机噪声注入,解决了激光陀螺数字化必须解决的关键技术,采用PWM的方式实现激光陀螺的抖动偏频控制,大大缩小了激光陀螺的体积。本文采用FPGA作为系统的核心处理芯片,在FPGA中分模块实现了环形激光陀螺光强控制、程长控制以及抖动偏频控制电路。在完成数字电路的设计后,本文参照GJB2427-95标准通过实验与传统模拟控制方式进行了比较,实验结果表明两种控制方式的结果差别不大,属于可接受范围,从而验证了数字式光路控制系统设计的可靠性。