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  • 简介:微机陀螺微机电系统(MEMS)研究的重要内容.双输入轴微机陀螺可最大限度地发挥微结构的固有功能并实现最低成本.本文综合了国内外在这方面的主要研究报道,概述各自的结构、工艺、测试和性能特点,以展示双输入轴微机陀螺的发展历程与研究现状.

  • 标签: 微机电系统 双输入轴 微机械陀螺仪
  • 简介:运用刚度等效理论,推导出了音叉陀螺敏感模态谐振频率的计算公式,并借助有限元分析软件验证该公式的正确性,最后分析了几何参数对谐振频率的影响.

  • 标签: 音叉 推导 谐振频率 计算公式 模态 陀螺仪
  • 简介:分析了正交误差和失调误差产生的原因,推导了正交误差和失调误差的表达式.开环系统分析表明,为了避免开环系统出现谐振峰,两模态(驱动模态与敏感模态)频差δf必须小于1/(2Qy).为了消除正交误差、失调误差及电容传感器自身非线性的影响,设计了一个可实现正交误差校正的闲环反馈电路.实验结果表明,正交误差和失调误差得到较好抑制.与开环检测相比,闭环反馈回路将标度因数非线性从16.02%减少到0.35%,将最大别号范围从±270(°)/s扩展到±370(°)/s.将零偏稳定性从155.2(°)/h提高到60.6(°)/h.

  • 标签: 硅微陀螺仪 正交误差 失调误差 闭环反馈 零偏稳定性
  • 简介:一、激光陀螺的特点1960年激光技术出现以后,应用萨格奈克原理的激光陀螺得到了迅速的发展,与液浮陀螺、气浮陀螺、挠性陀螺以及静电陀螺等常规陀螺比较,具有独特的优点,因而在载体的导航及制导方面的影响越来越大。

  • 标签: 激光陀螺仪 静电陀螺 挠性陀螺 液浮陀螺 激光技术 奈克
  • 简介:摘要:研究聚焦于微机陀螺在复杂振动环境下的性能优化。分析了复杂振动对微机陀螺性能的影响,探讨了其工作原理和应用领域,提出了针对性的优化策略,包括结构设计的改进、材料选择与处理,以及先进的信号处理技术,为未来相关技术的发展提供了方向。

  • 标签: 微机电陀螺仪 振动环境 性能优化
  • 简介:根据二阶质量-弹簧-阻尼系统的幅频特性和相频特性关于谐振频率对称的特点,提出了一种低频振荡激励的实时模态匹配技术,根据检测模态的输出响应来判别驱动模态和检测模态的匹配程度。首先简要介绍了带频率调谐功能的双质量线振动陀螺,该陀螺利用负刚度效应来调节检测模态的谐振频率;然后通过理论推导以及系统仿真验证了基于低频调制激励的自动模态匹配技术的可行性和有效性;最后设计了一种基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的数字控制电路,并且对同一测试陀螺进行了模态匹配和模态不匹配下的性能对比。试验结果表明,相比模态不匹配条件下,陀螺零偏稳定性从5.89(°)/h提高到1.26(°)/h,角度随机游走从0.36(°)/√h提高到0.079(°)/√h,性能分别提高了4.7倍和4.6倍。

  • 标签: 负刚度效应 硅微陀螺仪 低频振荡调制 模态匹配 自动频率调节
  • 简介:介绍了一种安装在旋转体上,用于旋转体姿态控制的新型微机陀螺陀螺利用旋转载体的滚转获得角动量,当载体发生偏航或俯仰,敏感质量块受到周期性哥氏力的作用,从而敏感载体的偏航或俯仰角速度。飞行试验中舵机的舵偏打容易使陀螺发生共振,陀螺输出信号无法满足旋转载体姿态控制的要求。针对这一问题,需精确测量陀螺的固有频率。首先基于陀螺运动方程分析了其幅频特性和固有频率,并利用数值计算软件进行了仿真,最后提出了一种对该陀螺幅频特性的测量方法,得到了幅频特性曲线,确定了固有频率70Hz。实际测量的幅频特性曲线和仿真曲线一致,测量的固有频率相对于舵偏打产生的共振频率点误差为2.1%,通过避开测得的70Hz固有频率,获得了符合姿态控制要求的陀螺输出信号。

  • 标签: 硅微机械陀螺 幅频特性 固有频率 舵偏打
  • 简介:线振动MEMS陀螺在大载荷条件下,驱动轴与检测轴的谐振频率会发生漂移,频差随载荷变大。这类型振动陀螺为了提高灵敏度往往将两个振动轴的谐振频率设计得尽量靠近,但当角速率载荷较大时,两个振动轴的谐振频率将发生分裂漂移,彼此互相远离。漂移量与向心加速度无关,近似与角速率载荷的平方成正比,且两轴的谐振频率越靠近漂移越剧烈。考虑到Coriolis效应的弹簧质量块二维振动数学模型可定量描述该现象,表明此现象为线振动陀螺Coriolis效应的一部分。理论分析、仿真研究和实验数据的不同角度对这种频率漂移特性的分析结果吻合良好,为进一步结构优化奠定了理论基础。

  • 标签: MEMS陀螺 大载荷 谐振频率漂移 Coriolis效应 二维振动
  • 简介:摘要陀螺的应用非常广泛,它代表着机械制造工业的最高水平。本文对陀螺的发展以及应用进行了分析探讨,仅供参考

  • 标签: 陀螺仪 发展 应用分析
  • 简介:介绍了框架式微角振动陀螺的工作原理,给出了框架式微角振动陀螺的工作原理图和结构示意图。利用刚体转动的欧拉动力学方程,经过严格的力学分析和严密的数学演算,推导了框架式微角振动陀螺工作时,陀螺的基座与外框架之间的夹角θ和内框架、外框架之间夹角的关系的一个微分方程模型。并对该数学模型进行了简化,得到了近似解,最后利用近似解分析了框架式微角振动陀螺的基本工作规律。

  • 标签: 硅微型陀螺仪 欧拉动力学方程 数学模型
  • 简介:采用实时小波滤波技术构建陀螺数字化平台,对快速的MaIfat算法选用何种小波基,是否采用软硬阈值处理以及选用何种尺度和采样点数进行深入分析。考虑到滤波效果即陀螺输出信号滤波前后A1lan方差改进情况和硬件处理的实时性,通过比较最终选择3尺度16点软闽值db2小波Mallat快速算法。仿真计算和实验结果表明该滤波方法对改善微机陀螺的零偏稳定性有一定的实用价值。

  • 标签: 硅微陀螺仪 Mallat小波算法 ALLAN方差 零偏稳定性
  • 简介:摘要:本文采用类陀螺装置,对保护笼里的无人机稳定性进行分析。首先介绍了类陀螺的基本原理和特点,然后将无人机放入保护笼中进行稳定模拟实验,最后通过模拟实验,以最稳定的点位来安装无人机,以防无人机在危险环境中出现故障。

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  • 简介:针对低精度MEMS陀螺适合短时间工作的特点,在不同采样频率下测试了常用MEMS陀螺的短时漂移,对比研究并分析讨论了各种被测MEMS陀螺的短时漂移特性,发现石英系列MEMS陀螺的短时漂移在高频采样时表现出显著的周期性,并说明测试石英MEMS陀螺需要高采样频率,应用时需精确标定补偿其周期特性。

  • 标签: 陀螺漂移 周期项 功率谱密度 微机电陀螺仪 高频采样
  • 简介:摘 要 MEMS陀螺作为低成本惯性测量单元在载体姿态监测与导航控制中有着广泛应用。根据三轴光纤陀螺标定的数学模型,设计了三轴 MEMS陀螺标定的数学模型及标定实验;介绍了数学模型中陀螺标度因数、安装误差系数以及固定常值漂移的计算与处理方法。理论分析与实验结果表明:该标定方法原理简单、易于实现,且标定结果精度高,标定后的解算矩阵可为后续姿态解算和导航控制提供较为准确的量测数据。

  • 标签: 三轴 MEMS陀螺仪 安装误差标定 误差补偿
  • 简介:激光陀螺的精度指标为零偏稳定度、噪声和标度因数的稳定度。闭锁阈值直接影响激光陀螺的精度。本文介绍了闭锁阈值的计算公式,分析了激光陀螺的主要误差来源。在此基础上,指出减小谐振光路中损耗和采用速率偏频技术是提高激光陀螺精度的主要技术关键。

  • 标签: 激光陀螺仪 标度因数 零偏 高精度激光 挠性陀螺仪 给定速度
  • 简介:推导了线振动微机陀螺的三自由度误差力学方程,并详细分析了陀螺耦合误差的产生机理。分析结果表明,各种结构误差是导致陀螺耦合误差信号的主要原因。在此基础上,利用振动和模态理论给出了陀螺结构误差参数的分离和辨识的试验方法和结果。试验结果表明,同相耦合分量和正交耦合分量是微机陀螺的两种主要误差信号,造成正交耦合的主要原因是驱动轴和检测轴之间的刚度耦合以及驱动轴和检测轴各自的刚度不对称,造成同相耦合的主要原因是驱动轴和检测轴之间的阻尼耦合以及检测轴刚度不对称和驱动力不对称。结构误差参数的分离和辨识试验方法将为下一步的陀螺结构优化、微加工工艺改进以及耦合误差抑制提供基础。

  • 标签: 微机械陀螺 耦合误差 结构误差 分离与辨识
  • 简介:通过对GAK-T16陀螺定向实际观测资料的理论分析和总结,得出了陀螺定向实际观测中舒勒平均值互差的极限误差以及实际定向中误差的大小,对于做好陀螺定向工作具有实际意义。

  • 标签: 定向 舒勒平均值 极限误差