基于FPGA的硅微陀螺仪数字测控电路关键技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第7-14页 |
| 1.1 引言 | 第7页 |
| 1.2 课题研究背景及意义 | 第7-8页 |
| 1.3 硅微陀螺仪数字测控电路国内外现状 | 第8-13页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第8-11页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第11-13页 |
| 1.4 论文框架 | 第13-14页 |
| 第二章 硅微陀螺仪基本工作原理 | 第14-22页 |
| 2.1 哥氏加速度 | 第14-15页 |
| 2.2 硅微陀螺仪动力学分析 | 第15-17页 |
| 2.3 静电驱动原理 | 第17-19页 |
| 2.4 温度特性对陀螺仪性能的影响 | 第19-21页 |
| 2.4.1 温度对固有频率的影响 | 第19-20页 |
| 2.4.2 温度对品质因数的影响 | 第20-21页 |
| 2.4.3 温度对标度因数和零偏的影响 | 第21页 |
| 2.5 本章小结 | 第21-22页 |
| 第三章 硅微陀螺仪数字测控系统分析与仿真 | 第22-46页 |
| 3.1 硅微陀螺仪数字测控系统概述 | 第22-23页 |
| 3.2 硅微陀螺仪数字闭环驱动控制研究 | 第23-36页 |
| 3.2.1 锁相环闭环驱动 | 第24-27页 |
| 3.2.1.1 锁相环工作原理及其基本结构 | 第24-25页 |
| 3.2.1.2 锁相环闭环驱动回路分析 | 第25-27页 |
| 3.2.2 自动增益控制(AGC) | 第27-30页 |
| 3.2.2.1 AGC基本原理 | 第27-28页 |
| 3.2.2.2 数字PID控制器 | 第28-30页 |
| 3.2.3 硅微陀螺仪数字锁相环闭环驱动方案分析 | 第30-31页 |
| 3.2.4 硅微陀螺仪闭环驱动仿真 | 第31-36页 |
| 3.3 硅微陀螺仪数字检测技术研究 | 第36-45页 |
| 3.3.1 开环检测 | 第37-38页 |
| 3.3.2 闭环检测 | 第38-42页 |
| 3.3.3 硅微陀螺仪检测回路仿真 | 第42-45页 |
| 3.3.3.1 开环检测控制回路 | 第42-43页 |
| 3.3.3.2 闭环检测控制回路 | 第43-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 基于FPGA的硅微陀螺仪数字测控算法实现 | 第46-59页 |
| 4.1 FPGA开发环境和流程 | 第46-47页 |
| 4.2 FPGA外围电路驱动模块实现 | 第47-51页 |
| 4.2.1 ADC转换电路驱动模块 | 第47-48页 |
| 4.2.2 DAC转换电路驱动模块 | 第48-50页 |
| 4.2.3 UART模块的实现 | 第50-51页 |
| 4.3 硅微陀螺仪数字控制算法实现 | 第51-58页 |
| 4.3.1 数字锁相环(DPLL)的实现 | 第51-53页 |
| 4.3.2 数字PI控制器的设计 | 第53-54页 |
| 4.3.3 IIR滤波器的设计 | 第54-56页 |
| 4.3.4 标度因数和零偏的温度补偿实现 | 第56-58页 |
| 4.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 第五章 硅微陀螺仪数字测控系统实验与总结 | 第59-69页 |
| 5.1 实验电路及设备 | 第59-60页 |
| 5.2 硅微陀螺仪数字测控系统性能测试 | 第60-68页 |
| 5.2.1 硅微陀螺仪常温输出测试 | 第60-61页 |
| 5.2.2 硅微陀螺仪主要性能指标测试 | 第61-65页 |
| 5.2.2.1 标度因数 | 第61-63页 |
| 5.2.2.2 零偏 | 第63-65页 |
| 5.2.3 温度补偿实验 | 第65-68页 |
| 5.2.3.1 标度因数 | 第65-66页 |
| 5.2.3.2 零偏 | 第66-68页 |
| 5.3 本章小结 | 第68-69页 |
| 第六章 总结与展望 | 第69-71页 |
| 6.1 全文总结 | 第69页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 | 第76页 |
