Abstract
陀螺儀是慣性導航系統中必備的儀器，所有需要慣性導向的載具都會用到。陀螺儀的發展已有很久的歷史，各種陀螺儀大都以高速轉子的角動量的定向性，來作為慣性座標的基準參考。陀螺儀依其進動的的自由度可區分為單自由度陀螺儀又依其轉子進動所受限制的種類分為三類：1.自由陀螺儀 2.速率陀螺儀 3.速率積分陀螺儀。本文所用的陀螺儀是速率積分陀螺儀。對於固裝式陀螺儀而言，其轉子固定於框架上，當其感受角速率時，框架跟隨載具旋轉，而制衡迴路功能是感應並且抵消轉子在進動軸的力矩，使得框架保持在相對於外殼一定的位置。框架與外殼沒有相對位移，也就沒有摩擦，利用電路感應進動扭矩大小，使得反應快而準確，這是固裝式陀螺儀相對於環架式陀螺儀的優點。目前實用的制衡迴路有以下幾種：1.類比式扭矩制衡迴路 2.脈波頻率調變式扭矩制衡迴路 3.脈波寬度調變式扭矩制衡迴路。本文所使用的為類比式扭矩制衡迴路。本文探討的主要是針對陀螺儀制衡迴路的控制器設計以及電路設計，第一章介紹陀螺儀的種類與用途，以及本文使用制衡迴路的優點，第二章介紹速率積分陀螺儀的構造與工作原理，以及各部組件系統模式分析，第三章針對陀螺儀的頻率響應以及電路實際的需要，設計制衡迴路的控制器，第四章則設計陀螺儀制衡迴路電路以及驅動電路，第五章討論實際電路對增益的限制以及控制器設計在電路中的影響。