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动力调谐陀螺仪是目前应用最广泛的中高精度陀螺仪之一,其系统模型分析是其深化研究和应用的基础。本文按照系统辨识的一般框架,在对动力调谐陀螺仪开环或闭环模型以及固有有色噪声分析的基础上,研究适用于动力调谐陀螺仪模型参数辨识的频率响应辨识法、最小二乘辨识法和子空间辨识法,得到相应的传递函数模型、时域离散模型和状态空间模型。文章主要内容如下:1.研究了动力调谐陀螺仪的开闭环模型及固有有色噪声,根据动力调谐陀螺仪的欧拉动力学方程,构建陀螺仪开环模型。对动力调谐陀螺仪闭环系统中的各个电路环节进行频域简化,将高阶复杂系统简化为低阶系统,明确闭环辨识中的辨识目标。根据陀螺仪的机电结构特点,分析动力调谐陀螺仪内部存在的固有强有色噪声,并分析其频域特性。2.研究了动力调谐陀螺仪频率响应辨识法。采用相关分析法和Levy辨识法对动力调谐陀螺仪进行开环辨识,并提出一种基于置信度的窄带或单频噪声频域剔除方法,使得传统的Levy法具有噪声抑制能力。按照两阶段闭环辨识法的思想,提出两阶段Levy闭环辨识法,并对动力调谐陀螺仪进行闭环辨识实验。3.研究了动力调谐陀螺仪最小二乘辨识法。分析了有色噪声干扰下最小二乘法的有偏性问题,并在数据预处理的前提下,提出了动力调谐陀螺仪开环辅助变量辨识法。在最优辅助变量法的框架基础上,结合BJ模型,提出近优递阶闭环辅助变量法。4.研究了动力调谐陀螺仪子空间辨识法。根据子空间辨识框架,构建数据Hankel矩阵,并提出正交子空间辨识法,消除固有有色噪声对动力调谐陀螺仪开环子空间辨识的影响。然后,提出了动力调谐陀螺仪正交分解闭环子空间辨识策略,并对其进行了正交分解闭环递推子空间辨识算法的研究,采用矩阵滑窗原理和元素对应法,可在维数不变的情况下,实现向量空间投影和广义能观测矩阵的递推运算,通过引入传播算子和状态空间矩阵的相似变换,避免了向量空间的SVD分解。5.将动力调谐陀螺仪模型参数辨识结果应用于陀螺电机转速失调故障诊断和数字回路硬件生成等实际问题,并进行相关实验。