陀螺仪是惯性系统的核心组件。前，数字干涉式光纤陀螺仪（IFOG）由于其带宽大和响应速度快而成为首选。IFOG可以看作是一个数字控制系统，因此其动态性能受控制系统设计的影响。
据这些陀螺仪的工作原理，得出系统的离散传递函数。
合模糊控制器和PID控制器，一个新的复合控制器F？ PID旨在替代传统的PID控制器。真结果表明，该光纤陀螺系统采用的是F？ PID可有效缩短设定时间，减少过冲量，具有很强的抗干扰能力。着陀螺仪（尤其是惯性导航台）精度要求的不断提高，光纤陀螺仪已出现在历史性时刻，它们轻巧，小巧，低功耗，长寿命，可靠性高，无需自动锁定，可以分批生产等世界上许多国家的大学和研究机构，尤其是军方，在许多方面都受益匪浅，并取得了长足的进步。前，国外的中，低精度光纤陀螺仪已广泛应用于航空，航天，恒温阀芯航海，武器系统等工业领域。前，世界上光纤陀螺仪的最高精确度可以达到0.000 23（°）/ h。
纤陀螺仪基于封闭光路中的Sagnac效应，因此光纤陀螺仪的带宽远大于传统陀螺仪的带宽。闭环数字光纤陀螺仪中，光路的响应速度非常快，系统的带宽主要由检测电路决定。择合适的数字控制器可以提高光纤陀螺仪的动态性能[1？ 2]。IFOG系统由光路和检测电路两部分组成。路包括光学设备，例如光纤光源，耦合器，Y波导和环形Y波导的核心是LiNiO3相位调制器。位调制器通过施加的电压进行修改。相位用于补偿反馈相位偏移并生成偏移相位偏移。路部分主要包括受光元件PIN？ FET，放大器，A / D转换器，D / A转换器和包括控制器的数字信号处理单元。中：[L]是光纤环路的长度； [D]是线圈的直径； [Ω]是输入速度； c是光速； [λ]是光的波长； [φs]是Sagnac相移。中：[I0]为平均输出光强度； [η]是替代效率； [φf]是相位补偿补偿相移； [τ]是光纤的传输时间。[φf＝ K [V（t）-V（t-τ）]]（3）式中：[K]是调相常数； [V（t）]是施加的驱动电压。IFOG的基本结构如图1所示。于非线性因素，例如干扰输出的余弦函数，A / D转换的量化误差和截断效应，在数据处理中，图1所示的动态模型是非线性的，这增加了系统仿真的难度和复杂性。是经过合理的近似后，非线性模型可以简化为线性模型：由入射角速度引起的Sagnac相移过程可以表示为比例链接[K1]。电检测器和前置放大器的带宽远大于系统的带宽，这相当于比例链路[K2]。以将采样，量化，调制和解调过程集成到比例移位链路[K3Z-1]中。] D / A转换，后置放大控制和铌酸锂相调制过程可以表示为比例微分过程，即[K4（1-Z-1）]。统电路中存在一个延迟，由[Z-k]表示。环数字光纤陀螺仪的简化线性模型如图2所示[4]。
[K1K4]是系统的放大倍数（陀螺仪的比例因子）。PID控制器通过消除稳态误差，抑制偏差变化和提高响应速度进行了一些改进，但是，在陀螺仪运行期间，由于来自振动的影响，仪器或干扰因素，其特征对象参数或结果都会出现。改。制传统PID控制器固定参数的策略不可避免地会导致不良的控制效果。的F控制器？在此设计了具有模糊控制的PID。控制器的最大特点是可以在线进行自我调节。[KP]参数[kI]，[kD] [6]。陀螺仪输出值[C]与理想值[R]之间的偏差值[E]和偏差变化率[EC]作为输入语言变量，并将参数[ PID的dkP，] [dkI]和[dkD]作为输出语言变量，以其模糊子集为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，量化级别为{？ 6？ 5？ 4？ 3 ，？ 2？ 1.0，1，2，3，4，5，6}。据IFOG的结构和输出特性，选择输入E，隶属函数EC为高斯，输出[dkP，] [dkI]和[dkD]的隶属函数是三角形。大比例系数[kP]可以加快系统响应速度并提高系统调整精度，但是过冲会导致过冲，甚至导致系统不稳定。分系数[kI]的作用是消除系统中的永久状态误差。
度组装会导致完全饱和，微分系数[kD]影响系统的动态性能，过度组装会降低抗干扰能力。据系统的运行情况和专家的经验，表1给出了模糊规则表。Matlab的FIS编辑器中根据模糊规则表输入参数并获得图形宇宙上[kP]，[kI]和[kD]的表面，如图3所示。Matlab的Simulink环境中，离散数字控制器PID的关系如图4所示。[kI0]和[kD0]只能初始化，不能在线调整。制器F？ PID如图5所示。的最大优点是可以调整在线控制器的比例，微分和积分。接控制器F？ PID陀螺仪系统，而不是图2中的[D（Z）]，如图6所示。态性能测试的搜索是基于某种类型的光纤陀螺仪的参数执行的。
螺仪光源使用掺average光纤光源，其平均波长在1，550 nm附近。纤环的长度[L]为600 m，直径[D]为0.1 m，A / D和D / A的位数分别为12和16。式（1），[K1 =2π×600×0.11 550×10-9×3×108 =120π155]，并且[K2]设置为1，[K3] = 212 / 2.6（[K2，] [K3]在模拟过程中被组合），为了对应于以2π步长重置的波，[K4 =2π216]，前移和后移分别取1和2，采样时间为Time光纤环传输：[τ= Lc = 2]μs。仿真将当前使用的PID控制器的FOG与F控制器进行了比较。文介绍了PID。两个图的波形图如图7所示，从图中可以看出。螺仪的调整时间从10μs减少到3μs，数字输出的峰值从3.1×104减少到2.7×104，最大过冲减少了0.7 ×104到0.3×104。数十倍减少到4倍。仿陀螺仪应用环境中的振动的其他实验，为输入端子增加了5μs的冲击时间，如图8所示。
们可以在图9中看到，由于强烈的干扰，传统的光纤陀螺控制系统失去了稳定性，而F？ PID可以抑制干扰，并且波形几乎没有影响。波器可以观察到通过模糊控制器调整PID参数[kP]，[kI]，[kD]的过程，如图10所示。对光纤陀螺仪的研究基础上，本文对改进的方法做了改进。螺仪系统中的数字控制器，并建议使用F控制器？ PID。当前的工程实践中，对陀螺仪的要求向着高精度和低成本发展。解决方案缩短了设置时间，减少了过冲，提高了系统抵抗干扰的能力，并且易于实现。术重要性和实用价值。
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