陀螺仪是一种惯性器件,自问世以来被广泛运用于航空、航天、航海以及制导技术等领域,一直是各国重点发展的技术之一。陀螺仪系统是导引头系统中至关重要的组成部分,它的稳定性是现代飞航导弹能够精确命中目标的保证。基于以上的现状,本文研究并设计了一种双框架控制力矩陀螺仪控制系统,论文的重点包括控制系统的硬件电路设计、软件程序设计和系统控制器的设计。本文的陀螺仪系统是基于DSP的控制系统,以TI公司的数字信号处理器TMS320F2812 DSP芯片为控制核心,系统的硬件电路设计和软件设计围绕TMS320F2818芯片进行。在硬件电路设计中,对于给定的交流信号的陀螺仪,选择特殊的信号采集模块对系统的输出交流信号进行采集。在功率驱动模块设计过程中,针对系统中特定的交流力矩电机,本文设计了一种简单可行的小功率交流调压技术方法,利用数字电位器和DSP实现自动改变交流信号的幅值和对信号进行换相180度。系统的软件设计主要是对DSP进行软件开发,包括DSP系统初始化、数据采集与处理、DSP与外设通信和控制算法编程等软件设计。软件设计的另一个工作是利用VC++6.0开发环境,采用C/C++编程语言设计系统的控制界面,利用MSComm控件实现界面的串口通信。在系统控制器设计过程中,首先分析系统的数学结构,其次根据采集到的输入和输出数据,利用最小二乘法对陀螺仪系统对象进行系统数学建模,最后采用滑模变结构控制的比例切换控制方法设计滑模控制器。对于本课题这种系统对象为变参数的二阶系统,滑模变结构控制利用特有的自适应性,使得系统具有较好的鲁棒性。作为实际的控制系统,本文最后对实验曲线与仿真曲线进行了较详细的对比和分析。