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硅微机械陀螺仪因具有体积小,重量轻,功耗低等优点,在军民领域均有着重要应用价值和广泛的应用前景。经过二十余年的发展,硅微机械陀螺仪的传统测控算法已经比较成熟,近年来国内外多位学者对在硅微机械陀螺仪上运用新型的控制算法进行了研究。其中,部分文献对模型参考自适应算法进行了描述。这种自适应控制算法通过将陀螺仪的工作状态与参考模型进行对比,能够实时地对包括输入角速度在内的陀螺仪部分关键参数进行估计,并且计算出适当的反馈力并输出,从而达到控制陀螺仪并测量角速度的目的。各文献中并没有描述将这种算法实际运用于硅微机械陀螺仪中,大部分研究停留在理论推导和算法仿真阶段。因此本文以实验室现有的Z轴双线性振动音叉式硅微机械陀螺仪为研究对象,展开将模型参考自适应控制算法运用于硅微机械陀螺仪数字化系统中的方案研究,研究工作主要包括以下几个方面：(1)分析已有的硅微机械陀螺仪的结构特点与动态特性,选择合适的模型参考自适应算法对其进行控制,设计论证整体的系统算法框架。综合考虑实际情况中耦合系数不对称,旋转模态的激发以及其陀螺仪工作稳定性和信号检测的影响,参考模型在数字电路中的实现与运用等问题,以Lyapunov稳定性等标准,对算法的各模块进行重新设计和论证。(2)以Simulink和DSPbuilder为仿真工具,对整套系统的算法进行仿真,并验证了部分关键系数对其测量精度,测量带宽,阶跃相应等性能的影响,并以此为依据对这些参数的取值进行优化。进行DSPbuilder的仿真时,在RTL级上对自适应算法进行描述,即确定其每个部分实现的位数,截断,各模块的层次以及相互关系,以及算法使用的时钟等。同时仿真了系统在陀螺仪参数突变等极端情况下的输出以测试算法的稳定性与鲁棒性。(3)设计并制作适用于选定的陀螺仪表头和自适应控制算法的模拟前端接口电路和以FPGA芯片为核心器件的数字信号测控电路板,以DSPbuilder仿真中确定的算法结构与参数为依据,通过Verilog HDL语言将算法编写在数字板的FPGA芯片中,实现对算法的实验验证。测试同型号的其他陀螺仪表头,以验证该数字化硅微机械陀螺仪系统和自适应算法对不同参数的陀螺仪表头的适用性。