[发明专利]一种适用于MEMS陀螺宽Q值变化的系统及锁频启动方法

权利要求书

1.一种适用于MEMS陀螺宽Q值变化的系统，其特征在于：该系统包括频率控制环路模块、幅度控制环路模块、数据缓存模块、锁频判断模块、参数调整模块、正弦波发生器模块以及MEMS陀螺驱动轴模块；

频率控制环路模块包括乘法器1模块、减法器1模块、低通滤波器1模块以及PI控制器1模块；

幅度控制环路模块包括乘法器2模块、减法器2模块、低通滤波器2模块以及PI控制器2模块；

所述的正弦波发生器模块用于接收输入信号初始激励频率信号f₀、驱动频率信号W₀和驱动幅度信号F₀，并根据接收到的输入信号输出正弦波信号f_d给MEMS陀螺驱动轴模块；

所述的MEMS陀螺驱动轴模块用于接收正弦波发生器模块输出的正弦波信号f_d，并在接收到的正弦波信号f_d的作用下进行简谐振动，然后输出检测信号AD_IN1给乘法器1模块和参数调整模块；

所述的乘法器1模块用于接收MEMS陀螺驱动轴模块输出的检测信号AD_IN1和频率解调参考信号f₁，并对接收到的检测信号AD_IN1和频率解调参考信号f₁进行乘法运算后输出乘法运算结果L1给低通滤波器1模块；

所述的低通滤波器1模块用于接收乘法器1模块输出的乘法运算结果L1，并对接收到的乘法运算结果L1进行低通滤波处理后输出振动频率信号f_p给减法器1模块和数据缓存模块；

所述的减法器1模块用于接收低通滤波器1模块输出的振动频率信号f_p和稳频目标W_d，并对接收到的振动频率信号f_p和稳频目标W_d进行减法运算后输出差频信号Δf给PI控制器1模块；

所述的PI控制器1模块用于接收减法器1模块输出的差频信号Δf，并对接收到的差频信号Δf进行比例积分控制后输出驱动频率信号W₀给正弦波发生器模块；

所述的数据缓存模块用于接收低通滤波器1模块输出的振动频率信号f_p，并以设定的存储周期对接收到的振动频率信号f_p进行缓冲存储，然后将每个存储周期内存储的振动频率信号f_p发送给锁频判断模块；

所述的锁频判断模块用于接收每一个存储周期内数据缓存模块发送的振动频率信号f_p，并接收到的振动频率信号f_p进行处理和判断，进行处理和判断的具体方法为：

第一步，锁频判断模块将相邻的两个振动频率信号f_pi做差，并取绝对值，得到频差信号Δf_pj；

第二步，锁频判断模块根据处理得到的频差信号Δf_pj，给出判断结论标志Y，并将判断结论标志Y输出给参数调整模块：

所述的参数调整模块用于接收锁频判断模块输出的判断结论标志Y和MEMS陀螺驱动轴模块输出的检测信号AD_IN1，并对接收到的判断结论标志Y和检测信号AD_IN1进行处理后输出信号AD_IN2给乘法器2模块；

所述的乘法器2模块用于接收参数调整模块输出的信号AD_IN2和幅度解调参考信号f₂，并对接收到的参数调整模块输出的信号AD_IN2和幅度解调参考信号f₂进行乘法运算后输出乘法运算结果L2给低通滤波器2模块；

所述的低通滤波器2模块用于接收乘法器2模块输出的乘法运算结果L2，并对接收到的乘法运算结果L2进行低通滤波处理后输出振动幅值信号A₀给减法器2模块；

所述的减法器2模块用于接收低通滤波器2模块输出的振动幅值信号A₀和稳幅目标A_r，并对接收到的振动幅值信号A₀和稳幅目标A_r进行减法运算后输出幅度误差信号A₁给PI控制器2模块；

所述的PI控制器2模块用于接收减法器2模块输出的幅度误差信号A₁，并对接收到的幅度误差信号A₁进行比例积分控制后输出驱动幅度信号F₀给正弦波发生器模块。