第10章-测控电路设计实例-《测控电路(第4版)》张国雄

测控电路2020/2/1110.测控电路设计实例《测控电路》教材编写组测控电路22020/2/1110.测控电路设计实例动力调谐陀螺仪再平衡回路系统建模与控制器设计再平衡回路电路设计再平衡回路测试实验测控电路310.1动力调谐陀螺仪再平衡回路惯性导航定位速度姿态测控电路410.1动力调谐陀螺仪再平衡回路惯性元件加速度计加速度,速度，位置陀螺仪姿态，航向avvs测控电路510.1动力调谐陀螺仪再平衡回路动力调谐陀螺仪挠性接头陀螺转子传感器滚珠轴承力矩器驱动电机δ测控电路610.1动力调谐陀螺仪再平衡回路再平衡回路结构跟踪、锁定的控制回路闭环、间接的测量回路陷波网络校正网络功率放大陀螺马达信号器力矩器相敏检波带通滤波前置放大解耦网络采样、AD转换解调基准激磁信号输入角速率预处理电路至导航计算机动调陀螺测控电路710.2系统建模与控制器设计动力调谐陀螺仪模型KpKTKpKTIx(s)Iy(s)MX(s)MY(s)β(s)α(s)Vx(s)Vy(s)+++-+-221JsHJ221JsHJ222[]HJssHJ222[]HJssHJΦx(s)G(s)Φy(s)结构部分信号器力矩器22222222221//(/)[(/)]()/1/[(/)](/)JHJsHJssHJGsHJJssHJsHJ模型传函动力调谐陀陀螺模型结构测控电路810.2系统建模与控制器设计再平衡回路控制模型解耦KpKTKpKTIx(s)Iy(s)MX(s)MY(s)β(s)α(s)Vx(s)Vy(s)+++-+-221JsHJ221JsHJ222[]HJssHJ222[]HJssHJΦy(s)Φx(s)K(s)K(s)D11(s)D12(s)D21(s)D22(s)KPC(s)KPC(s)G(s)D(s)校正被控对象测控电路910.2系统建模与控制器设计解耦环节22222222221//(/)[(/)]()/1/[(/)](/)JHJsHJssHJGsHJJssHJsHJ1()1JHsDsJsH2210()()10HsGsDsHs被控对象对角解耦矩阵解耦后传递函数测控电路1010.2系统建模与控制器设计校正环节指标要求稳定性要求动态指标要求静态指标要求超前校正网络开环传递函数闭环传递函数2()()1011()()()()()011xPPCTyssKKsKsKsssHs22()()()()()1/0()()01/TPPCTPPCPsKGsKDsKsKsHsKKKsKsHs1()1(/)DpDDsAsKKs测控电路1110.2系统建模与控制器设计频域特性分析校正前Bode图校正后Bode图测控电路1210.2系统建模与控制器设计时域特性分析单位阶跃响应斜坡响应测控电路1310.3再平衡回路电路设计电路结构预处理电路前置放大带通滤波相敏解调陷波电路校正电路控制解耦网络功率放大电路测控电路1410.3再平衡回路电路设计预处理电路——前置放大oUiUWR1A2A3A2R4R6R5R8R7R1R3R725()2()(1)()oiWUsRRAsUsRR传递函数仪用放大电路测控电路1510.3再平衡回路电路设计预处理电路——带通滤波2RoU1R3R1C2C3RiU002001()()1()()()1oisAUsQAsssUsQ传递函数带通滤波电路测控电路1610.3再平衡回路电路设计预处理电路——相敏解调UiUjzUm滤波器Uo2()2()sin()(1cos2)mmjzmmmjzmmUtkkUVrttkkUVrtt检波原理测控电路17OvjzU3R2R陷波器1RCtm移相电路10.3再平衡回路电路设计预处理电路——相敏解调检波电路()mjzmmRskkUV传递函数测控电路1810.3再平衡回路电路设计预处理电路——陷波电路2RoUiURCC2C1R3R2RR22221()1()()114(1)()()()1nRnnsRCsAssskRCsRCsQ传递函数陷波电路测控电路1910.3再平衡回路电路设计解耦电路ROvRxVCOvyV/2RRRjoxV2R3RjoyV1R2R3R1RRRCpRpR12D11D22D21D111()111ddJTsJHsDsJHsHTs传递函数解耦电路测控电路2010.3再平衡回路电路设计校正电路0R2RoUiU1R3RC4R1()1(/)DpDDsAsKKs传递函数校正电路测控电路2110.3再平衡回路电路设计功率放大1R2RoViUpRI3R4R陀螺力矩线圈陀螺仪2134()()oiIRAsURRR传递函数功放电路测控电路2210.4再平衡回路测试实验漂移测试传感器力矩器Y动力调谐陀螺仪再平衡回路XY力矩器X伺服转台控制电路伺服转台数据采集IX轴随机漂移率：1.42°/h测控电路2310.4再平衡回路测试实验线性度测试标度因数：0.0062A/(°/s)，线性度：0.14%y=0.0062xR2=1-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2-40-2002040角速度/(°/s)力矩电流/(A)系列1线性(系列1)测控电路242020/2/1110-1、预处理电路中的检波部分环节还有哪些实现方案？10-2、在调试过程中，如何整定校正环节的各个参数？10-3、控制解耦部分积分环节设计，除了案例给出的参考，还有哪些可行方案？思考题与习题