基于DDS-PLL技术的MEMS陀螺仪闭环驱动系统设计

作     者：姜波 郑雄斌 周怡 周同 苏岩 JIANG Bo;ZHENG Xiongbin;ZHOU Yi;ZHOU Tong;SU Yan

作者机构：南京理工大学机械学院南京210094 

出 版 物：《中国惯性技术学报》 (Journal of Chinese Inertial Technology)

年 卷 期：2024年第32卷第1期

页      面：71-78页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(62271262) 

主　　题：陀螺仪 锁相环 均方差 频率稳定性 

摘      要：为了提高科氏振动陀螺仪驱动模态的控制精度与稳定性,设计了基于DDS-PLL技术的MEMS陀螺仪闭环驱动系统。利用基于直接数字频率合成器(DDS)算法的数字锁相环实现对陀螺谐振频率和相位的跟踪,采用数字自动增益模块(AGC)实现驱动幅值的稳定控制。实验结果表明,通过DDS算法实现的闭环驱动系统具有更高的控制精度,驱动幅值变化的均方差缩小到0.0011 mV,幅度稳定性为183 ppm,谐振频率变化的均方差缩减至0.07 Hz,频率稳定性为3.48 ppm,陀螺仪驱动模态的幅值和频率控制精度得到了提高。