哥氏振动陀螺

结合国外和国内的研究情况,介绍了哥氏振动陀螺的工作原理、基本结构和模型方程,供哥氏振动陀螺的研究人员和使用人员参考。

哥氏振动陀螺脱颖而出

哥氏振动陀螺是一种无转子陀螺,它用振动元件取代了传统陀螺的机械转子,用微幅振动取代了高速旋转,因而具有寿命长、可靠性高、体积小、重量轻、精度高等突出特点,是一种新型的极有发展潜力的惯性仪表。哥氏振动陀螺代表一种重要的惯性技术,它不仅具有所有的惯性品质,而且在众多的陀螺中只有它能够实现微型化。哥氏振动陀螺主要包括压电振动陀螺半球谐振陀螺和微机械振动陀螺。

MEMS振动陀螺驱动模态稳幅特性与控制

微机电哥氏振动陀螺控制系统分析主要包括驱动模态和检测模态两个部分。对于微机电哥氏振动陀螺驱动控制多采用类比LCR振荡电路的间接分析方法,不能精确定量的分析微机电哥氏振动陀螺驱动稳幅控制的系统特性与控制参数,也未能明确提出微机电哥氏振动陀螺的驱动稳幅回路对象模型及其特点;针对这一问题,采用脉冲响应函数法,推导了微机电哥氏振动陀螺的驱动稳幅回路被控对象数学模型,经过实际系统测试验证了模型分析的准确性。在分析了该模型特点和物理本质的基础上,结合工程实践阐述微机电哥氏振动陀螺驱动稳幅控制回路的两种实现方式,并比较了两种实现方式的优缺点。

半球谐振陀螺控制及补偿技术

首先介绍了半球谐振陀螺(HRG)发展历程,分析国内外研究现状并总结了现阶段半球谐振陀螺发展趋势;其次讨论了半球谐振陀螺控制技术,包括不同条件下驻波的激励检测方法、陀螺工作模式、驻波控制方案,以及一种全新的频率调制控制方案;另外,分别以驻波调制补偿、电极增益补偿、多陀螺补偿以及环境载荷补偿为例,分析了控制方案补偿、器件补偿、系统补偿以及场景补偿等四种半球谐振陀螺补偿技术;最后通过对现有技术和研究的分析,提出了半球谐振陀螺控制及补偿技术未来的发展方向。

石英转速传感器及其应用系统设计

文中介绍了一种基于惯性敏感技术的新型石英转速传感器 (QRS) ,测量转速简单、可靠 。

极端瞬态力作用下金属壳谐振陀螺结构强度分析

金属壳谐振陀螺是利用驻波的进动特性来敏感输入角速率的一种新型壳体振动陀螺,其具有结构简单、功耗低、抗冲击性强、稳定性高等优点,可被广泛应用于中低精度角速度测量领域。针对极端瞬态力作用下金属壳谐振陀螺的结构强度进行了研究,在分析其工作原理和基本数学模型的基础上,利用有限元仿真方法,在通用炮射环境条件下进行了分析。通过仿真计算,给出了金属壳谐振陀螺的结构强度分析结果,验证了其抗过载能力。

金属壳固体波动陀螺信号提取方法研究

金属壳固体波动陀螺是利用驻波的进动特性来敏感输入角速率的一种新型壳体振动陀螺,具有结构简单、功耗低、抗冲击性强、稳定性高等优点,可广泛应用于中低精度角速度测量领域。针对金属壳固体波动陀螺信号提取方法进行研究,在分析其工作原理和基本数学模型的基础上,提出利用四回路控制方法,进行角速度解算。首先,通过激励电极和反馈电极对振子振动特性进行控制;其次,通过阻尼电极和检测电极抑制振子振型偏移:最后,根据阻尼控制力解算出输入角速度。通过仿真计算,给出了角速度解算结果,验证了该方法的有效性。

金属壳谐振子研究进展

金属壳谐振陀螺是利用驻波的进动特性来敏感输入角速率的一种新型壳体振动陀螺,具有结构简单、功耗低、抗冲击性强、稳定性高等优点,可被广泛应用于中低精度角速度测量领域。金属壳谐振陀螺不仅具有传统陀螺的惯性品质,而且具有抗高过载、量程大的特点,这是其他类型陀螺所不具备的。作为金属壳谐振陀螺的核心部件,金属壳谐振子的性能至关重要。结合金属壳谐振陀螺综述了金属壳谐振子的研究进展,从设计思想、理论建模、结构设计、信号处理等方面进行了讨论,并指出了金属壳谐振陀螺及其谐振子的发展趋势。

轴对称多曲面融合结构金属谐振子模型建立方法

金属壳固体波动陀螺是基于固体波的进动效应进行角速度检测的一种全新轴对称壳振动陀螺,具有结构简单、功耗低、抗冲击性强、稳定性高等优点,可广泛应用于中低精度角速度测量领域。为分析轴对称多曲面融合结构金属谐振子中固体波的进动效应,在双曲率坐标系下,基于薄壳理论,建立了理想条件下轴对称多曲面融合结构金属谐振子中固体波进动的动力学模型。针对动力学模型过于复杂、难于分析的缺陷,提出了利用弹性力学中的能量原理,建立轴对称多曲面融合结构金属谐振子等效模型的方法,为金属壳固体波动陀螺的信号检测方法和控制回路设计奠定了理论依据。