gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.2017.25.1.119-127gyroscopy-307Research ArticleСтатьиОсобенности настройки ПИД-регулятора в цепи обратной связи волоконно-оптического гироскопаAdjustment of PID-controller in Fiber-Optic Gyro Feedback LoopПогорелаяД. А.PogorelayaD. A.

Погорелая Дарья Андреевна. Аспирант, инженер-исследователь кафедры световодной фотоники

СмоловикМ. А.SmolovikM. A.

Смоловик Михаил Андреевич. Кандидат технических наук, инженер-исследователь кафедры световодной фотоники

ВолковскийС. А.VolkovskiyS. A.

Волковский Сергей Александрович. Кандидат технических наук, ассистент кафедры световодной фотоники

МихеевМ. А.MikheevM. A.

Михеев Максим Владимирович. Аспирант, инженер кафедры световодной фотоники

АлейникА. С.AleynikA. S.

Алейник Артём Сергеевич. Кандидат технических наук, доцент кафедры световодной фотоники, заведующий лабораторией программируемой электроники

СтригалевВ. E.StrigalevV. E.

Стригалев Владимир Евгеньевич. Кандидат физико-математических наук, профессор кафедры световодной фотоники 

Университет ИТМО (С.-Петербург).РоссияITMO UniversityRussian FederationУниверситет ИТМО (С.-Петербург)РоссияITMO UniversityRussian Federation201725112025251119127Copyright © Погорелая Д.А., Смоловик М.А., Волковский С.А., Михеев М.А., Алейник А.С., Стригалев В.E., 20252025Погорелая Д.А., Смоловик М.А., Волковский С.А., Михеев М.А., Алейник А.С., Стригалев В.E.Pogorelaya D.A., Smolovik M.A., Volkovskiy S.A., Mikheev M.A., Aleynik A.S., Strigalev V.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/307

Представлена схема работы волоконно-оптического гироскопа (ВОГ) компенсационного типа. Описаны блок-схема и источники нелинейных искажений элементов системы регулирования ВОГ. Предложен метод анализа системы регулирования ВОГ с закрытым контуром для настройки ПИД-регулятора, не требующий сложного и сверхточного испытательного оборудования. Задана целевая функция регулирования, и выбраны коэффициенты ПИД-регулятора, оптимальные с точки зрения заданной целевой функции для конкретного экземпляра ВОГ.

Functioning of closed-loop FOG is presented. Block diagram of FOG regulation circuit is given, and sources of nonlinear distortions of FOG regulation circuit elements are described. A method to analyze the regulation circuit of a closed-loop FOG is proposed for adjustment of PID-controller that does not require complex and high precision test equipment. Target function of regulation is set, and coefficients of PID-controller are selected optimal for this target function and certain FOG.

Волоконно-оптический гироскопПИД-регуляторзакрытая схема обработки.Fiber-optic gyroPID-controllerclosed-loop processing scheme.ReferencesМешковский И.К., Стригалев В.Е., Дейнека Г.Б., Пешехонов В.Г., Волынский Д.В., Унтилов А.А. Трехосный волоконно-оптический гироскоп. Результаты разработки и предварительных испытаний // Гироскопия и навигация. 2011. № 3 (74). С. 67–74.Meshkovsky I.K., Strigalev V.E., Deineka G.B., Peshekhonov V.G., Volynsky D.V., and Untilov, A.A. Three-axis fiber-optic gyroscope: Development and test results. Gyroscopy and Navigation, 2011. Vol. 2. No. 4. P. 208–213.Волковский С.А., Алейник А.С., Никитенко А.Н., Смоловик М.А., Погорелая Д.А. Метод оценки паразитных эффектов электрооптического модулятора в волоконно-оптическом гироскопе // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 5 (105). С. 780–786.Volkovskiy S.A., Aleynik A.S., Nikitenko A.N., Smolovik M.A., and Pogorelaya D.A. Evaluation method for parasitic effects of the electro-optical modulator in a fiber optic gyroscope. Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. 2016. Vol. 16. No. 5 (105). P. 780–786.Алейник А.С.. Дейнека И.Г., Смоловик М.А., Нефоросный С.Т., Рупасов А.В. Компенсация избыточного шума в волоконно-оптическом гироскопе // Гироскопия и навигация. 2016. Т. 24. № 2 (93). С. 20–32.Aleinik A.S., Deineka I.G., Smolovik M.A., Neforosnyi S.T., and Rupasov A.V. Compensation of excess RIN in fiber-optic gyro. Gyroscopy and Navigation. 2016. Vol. 7. No. 3. P. 214–222.Pavlath G.A. Closed-loop fiber optic gyros. Proc. SPIE 2837, Fiber Optic Gyros: 20th Anniversary Conference, 46. 1996. P. 46–60.Pavlath G.A. Closed-loop fiber optic gyros. Proc. SPIE 2837, Fiber Optic Gyros: 20th Anniversary Conference, 46. 1996. P. 46–60.Bergh R.A. Simplified control theory for closed-loop fiber-optic gyroscopes. Proc. SPIE 1795, Fiber Optic and Laser Sensors X, 126. 1993. P. 126–134.Bergh R.A. Simplified control theory for closed-loop fiber-optic gyroscopes. Proc. SPIE 1795, Fiber Optic and Laser Sensors X, 126. 1993. P. 126–134.Merlo S., Norgia M., Donati S. Fiber Gyroscope Principles. Handbook of Fibre Optic Sensing Technology / ed. López-Higuera J.M. John Wiley & Sons Ltd, 2000.Merlo S., Norgia M., and Donati S. Fiber Gyroscope Principles. Handbook of Fibre Optic Sensing Technology. López-Higuera J.M., Ed. John Wiley & Sons Ltd, 2000.Lefevre Н.С. Fiber Optic Gyroscope. London: Artech House, 2014. 405 с.Lefevre Н.С. Fiber Optic Gyroscope. London: Artech House, 2014.Ishibashi C., Ye J., Hall J.L. Analysis/reduction of residual amplitude modulation in phase/frequency modulation by an EOM. Quantum Electronics and Laser Science Conference. Long Beach, CA, USA. 2002. P. 91–92.Ishibashi C., Ye J., and Hall J.L. Analysis/reduction of residual amplitude modulation in phase/frequency modulation by an EOM. Quantum Electronics and Laser Science Conference. Long Beach, CA, USA, 2002. P. 91–92.Pogorelaya D.A., Smolovik M.A., Strigalev V.E., Aleynik A.S., Deyneka I.G. An investigation of the influence of residual amplitude modulation in phase electro-optic modulator on the signal of fiber-optic gyroscope. J. Phys.: Conf. Ser. 2016. Vol. 735. No. 1 (012040). P. 1–5.Pogorelaya D.A., Smolovik M.A., Strigalev V.E., Aleynik A.S., and Deyneka I.G. An investigation of the influence of residual amplitude modulation in phase electro-optic modulator on the signal of fiber-optic gyroscope. J. Phys.: Conf. Ser. 2016. Vol. 735. No. 1 (012040). P. 1–5.Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. М.: Горячая линия–Телеком, 2014. 608 с.Denisenko V.V. Komp’yuternoe upravlenie tekhnologicheskim protsessom, experimentom, oborudovaniem (Computerized Control of Technological Process, Experiment, Equipment). Мoscow: Goryachaya liniya-Telekom, 2014.Горбунов В.М. Теория принятия решений. Учебное пособие. Томск: Национальный исследовательский томский политехнический университет, 2010.Gorbunov V.M. Teoriya prinyatia reshenii (Decision-making theory. A manual). Tomsk, 2010.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.