硅微谐振陀螺作为一种新型的角速度传感器,具有体积小、功耗低、易集成等优点,在军民领域均有着广泛的应用前景。硅微谐振陀螺驱动系统通常由锁相环(PLL)、自动增益控制(AGC)等模块组成闭合回路以实现谐振功能,其中PLL、AGC模块均通过PI参数控制来达到稳定闭环的目的。对于硅微谐振陀螺而言,由于其品质因数(Q值)的提高易增加驱动模态的频率以及幅度控制难度,且温度变化与加工误差均会影响陀螺谐振频率,因此其往往存在启动时间较长和稳定性欠佳等问题。针对这类问题,本文基于PI控制策略与模糊控制理论,提出了一种融合模糊控制的PI自整定技术。首先将系统内的误差与误差变化率按照其基本论域以及量化因子进行模糊化,然后采用一系列模糊控制规则对模糊量进行推理查询,接着结合解模糊化环节计算出与PI参数相对应的精确修正值,最后将修正值与上一瞬时的PI参数值相加以达到对PI参数在线修正的目的。仿真结果表明,该方法相较于传统PI控制能有效缩短驱动回路对于参考幅值、谐振频率的锁定时间,同时提高了其对陀螺相关参数变化的自适应能力。为了验证本文方法的正确性,采用FPGA构建了基于模糊PI自整定技术的陀螺闭环驱动系统。测试结果表明,对于一个十六边形、谐振频率为17428Hz、Q值为90.36k的陀螺,本文提出的方法能使PLL闭环建立时间从1.038s缩短至0.346s,降幅达到66.7%,使陀螺启动时间从2.698s缩短至0.451s,降幅达到83.3%,此外驱动回路中信号的相位和幅度相对稳定度分别达到了 5.6ppm与74ppm。该方法为早日实现高精度硅微陀螺工程化提供了一条有效途径。