激光陀螺抖动机构的锁相环频率跟踪技术

"该文研究了基于锁相环的激光陀螺抖动机构谐振频率跟踪技术，针对激光陀螺因环境变化导致的抖动偏频不稳定问题，通过分析抖动机构和锁相环的传递函数，应用自动控制理论探讨了锁相环的性能指标与抖动控制参数的关系。实验结果显示，在特定温度范围内，该技术能实现高精度的频率跟踪，提高系统的稳定性。" 文章详细阐述了基于锁相环的激光陀螺抖动机构频率跟踪技术，这是针对激光陀螺在温度等环境因素影响下，其抖动机构谐振频率发生变化，从而导致抖动偏频不稳定的问题提出的一种解决方案。激光陀螺是惯性导航系统中的关键组件，其工作性能直接影响着导航系统的精度和可靠性。 首先，作者对激光陀螺的抖动机构和锁相环进行了深入的传递函数分析。锁相环（Phase-Locked Loop, PLL）是一种广泛应用于频率控制和信号处理的电路，能够使本地振荡器的频率锁定在输入信号的频率上，从而实现频率跟踪。在激光陀螺系统中，锁相环被用来追踪并稳定抖动机构的谐振频率。 通过对锁相环的开环增益进行调整，可以改变其频率跟踪精度和同步范围。增加开环增益可以提高频率跟踪的稳态精度，但会减小同步范围。因此，研究中提出了采用低开环增益启动陀螺，随后切换至高开环增益进行频率跟踪的方法，这样能够在保证快速跟踪的同时，确保在整个温度区间（-40℃到70℃）内，抖动机构谐振频率的跟踪精度优于0.015 Hz。 此外，文章还强调了这种频率跟踪技术的实用性。在100毫秒内，该技术可以自动跟踪激光陀螺的谐振频率，确保系统的快速响应和高精度运行。这一成果对于提升激光陀螺的稳定性和整体导航系统的性能具有重要意义。 总结起来，本文通过理论分析和实验验证，展示了基于锁相环的频率跟踪技术如何有效地解决激光陀螺因环境变化引起的频率不稳定问题，为激光陀螺的高频精度控制提供了新的思路和方法。这项研究不仅有助于提升激光陀螺的工作性能，也有助于推动相关领域的技术进步，特别是在高精度惯性导航系统的设计和应用中。