微型固体波动陀螺技术发展研究

微型固体波动陀螺具有超高精度的潜质,可作为不依赖卫星的导航系统的传感器。首先简述了固体波动陀螺的技术方案;然后较为详细介绍了微型半球谐振陀螺的发展现状和制备工艺;着重讨论了微型半球谐振陀螺的主要误差源;最后分析了存在的问题,提出了解决途径。

固体波动陀螺(三)

9.弹性非拉伸环的动力学性质 在本章节中,我们要求出旋转的薄壁环自由振动的线性微分方程解,它一方面反映波场的进动现象,同时还反映各种形式形态振动的规律。此时假定,环的旋转速度相对时间来说是任意的。

固体波动陀螺(四)

14 材料的内耗和它对谐振器的影响 前章所讨论的理想情况与现实的最大区别之一在于:现实中还存在着一种能衰减环自由振动的耗散力。如果衰减不大,在短时间工作时,那么有弯矩振动的环可以用作惯性信息传感器,此时不必采取特殊措施来支持振动,也即使它处于“跑动”状态。

固体波动陀螺金属振子温度特性研究

温度性能是制约陀螺精度等性能的一个主要因素,在各类陀螺技术的研究中都备受关注。温度因素对固体波动陀螺性能的影响主要体现在陀螺的测量精度以及零偏,究其根本原因是温度变化对金属振子的振动特性产生了影响。本文分别从理论推导、仿真分析和实验测试方面研究了温度对金属振子振动特性的影响行为,为解决温度对固体波动陀螺性能影响的改善提供了一种新途径。

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。

高端MEMS固体波动陀螺的发展与应用

总结了固体波动陀螺的发展历程,分析了从固体波动陀螺到MEMS陀螺的演化过程。通过对MEMS谐振环陀螺的演化与研制历程进行分析,预测未来高端MEMS陀螺发展方向,推动我国高端MEMS环形固体波动陀螺的研究与应用。

金属壳谐振陀螺数字式多回路信号检测方法

针对金属壳谐振陀螺信号处理过程中,由于控制模型中的强耦合性和变结构特点,传统控制方法很难有效控制振子整体振型,导致输入角速率无法精确估计的难题,本文提出了一种结合金属壳谐振陀螺模型的数字式多回路检测方法。分析了金属壳谐振陀螺信号特点,确定数字式信号调理方式;在谐振子机电耦合模型的基础上,建立陀螺的等效电路模型;利用频域分析方法,对模型参数进行辨识;研究多回路控制检测方法与实现方式,分析各回路间的作用效果,实现输入角速率的准确检测。通过仿真验证与实际测试,验证了所述方法的有效性。

抑制旋转抛物面形谐振子频率裂解研究

旋转抛物面形金属结构作为一种新型固体波动陀螺的振子,利用处于谐振状态下的轴对称谐振壳体中驻波的哥氏效应敏感角运动。谐振子本身的结构特点使其具有抗高过载、高冲击的特性,因而在高动态环境下的中低精度角速率测量场合具有广阔的应用前景。在实际制造过程中.由于旋转抛物面形谐振子的壁厚、密度、弹性模量等结构和材料参数的不均匀会导致其固有频率发生裂解,其值的大小是决定能否产生陀螺效应以及影响陀螺整体性能指标的关键因素。针对上述问题,提出了一种通过去除谐振子边缘质量的方法减小其频率裂解。通过有限元仿真分析及试验测试证明该方法能够有效抑制谐振子的固有频率裂解,使得频率裂解减小到0.2Hz以下。