技术特征：
1.一种谐振式光学陀螺仪激光频率锁定伺服控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、对谐振式光学陀螺仪激光频率锁定闭环控制系统进行传递函数简化，得到简化的控制系统状态方程系数矩阵；步骤2、根据简化的控制系统状态方程系数矩阵，确定激光频率锁定伺服控制器切换函数；步骤3、确定变结构伺服控制器的控制函数，并计算得到使控制系统稳定的控制参数选取范围；步骤4、对谐振式光学陀螺仪激光频率锁定闭环控制系统的伺服控制器进行建模仿真，得到变结构伺服控制器的最优控制参数。2.根据权利要求1所述的一种谐振式光学陀螺仪激光频率锁定伺服控制方法，其特征在于，步骤1中，在谐振式光学陀螺仪中，可调谐半导体激光器产生的光通过y波导调制后经耦合器入射到光学谐振腔，产生谐振光，谐振光通过耦合器出射到光电探测器pd进行光电转化，对信号进行解调处理得到控制系统误差信号，误差信号经过伺服控制器作用于激光器，形成激光频率锁定闭环控制回路。3.根据权利要求2所述的一种谐振式光学陀螺仪激光频率锁定伺服控制方法，其特征在于，将光学sagnac谐振系统频率偏差的传递简化为系数为k的比例环节传递，其中外界对光学sagnac谐振系统的扰动用f
m
表示；光电转化过程会对信号进行隔直处理，可等效为一阶高通滤波，用hpf函数表示；解调过程对信号进行低通滤波处理，可用一阶低通滤波lpf函数表示；激光器对频率偏差u进行积分，可表示为积分环节1/s；得到控制系统状态方程系数矩阵。4.根据权利要求3所述的一种谐振式光学陀螺仪激光频率锁定伺服控制方法，其特征在于，控制系统状态方程系数矩阵如式(1)，其中x1＝e，为系统状态变量，a1、a2、b1是系统传递函数决定的常数；5.根据权利要求4所述的一种谐振式光学陀螺仪激光频率锁定伺服控制方法，其特征在于，步骤2中，根据简化的控制系统状态方程系数矩阵，确定激光频率锁定伺服控制器切换函数，如式(2)，其中s为条件判断函数，c1为决定条件判断函数s特性的参数；6.根据权利要求5所述的一种谐振式光学陀螺仪激光频率锁定伺服控制方法，其特征
在于，步骤3中，确定变结构伺服控制器的控制函数，如式(3)，α、β为比例系数，u为控制信号，所述控制信号为频率偏差u；u＝ψ1e,7.根据权利要求6所述的一种谐振式光学陀螺仪激光频率锁定伺服控制方法，其特征在于，步骤3中，计算得到使控制系统稳定的控制参数选取范围具体为：要使控制系统稳定，需要使切换函数满足到达条件，如式(4)，δ为任意小正数，并考虑系统传递函数有非负实数根，将公式(1)、(2)、(3)代入公式(4)，得到满足系统稳定条件的控制参数的选取范围如式(5)：控制参数的选取范围如式(5)：8.根据权利要求7所述的一种谐振式光学陀螺仪激光频率锁定伺服控制方法，其特征在于，步骤4中，使用simulink软件对伺服控制器进行建模仿真，通过分析系统阶跃响应特性，对控制参数进行取优，得到变结构伺服控制器的最优控制参数。
技术总结
本发明属于光学陀螺仪技术领域，公开了一种谐振式光学陀螺仪激光频率锁定伺服控制方法。包括：步骤1、对谐振式光学陀螺仪激光频率锁定闭环控制系统进行传递函数简化，得到简化的控制系统状态方程系数矩阵；步骤2、根据简化的控制系统状态方程系数矩阵，确定激光频率锁定伺服控制器切换函数；步骤3、确定变结构伺服控制器的控制函数，并计算得到使控制系统稳定的控制参数选取范围；步骤4、对谐振式光学陀螺仪激光频率锁定闭环控制系统的伺服控制器进行建模仿真，得到变结构伺服控制器的最优控制参数。解决了谐振式光学陀螺仪激光频率锁定控制系统所需的同时具备优良的控制性能和高的抗干扰能力的伺服控制要求。抗干扰能力的伺服控制要求。抗干扰能力的伺服控制要求。
技术研发人员：吴凡 李俊 蓝士祺 雷兴 曹耀辉
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所
技术研发日：2022.11.11
技术公布日：2023/3/3