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硅微机械振动陀螺的静电驱动 被引量：2
1
作者 茅盘松 王修伦 《传感器技术》 CSCD 1996年第1期11-13,共3页
详细分析了双框架结构的硅微机械振动陀螺的驱动技术。结果说明：为了获得陀螺的最佳灵敏度，陀螺外框架上外加驱动电压的人小和频率的选择受到陀螺内外框架固有频率的约束。
关键词 硅 振动陀螺 驱动技术 灵敏度
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音叉振动陀螺 被引量：3
2
作者 吕志清 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1989年第4期15-27,14,共14页
简要评述了国外音又振动陀螺的发展概况,介绍了三种不同检测形式的音叉振动陀螺和相应的陀螺信号处理技术。可见,深入研究音叉陀螺将对发展各种形式的振动陀螺具有普遍的意义。
关键词 音叉 振动陀螺 陀螺 陀螺仪
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全角模式半球谐振陀螺的阻尼误差修调与补偿技术研究 被引量：3
3
作者 张勇猛 郭锞琛 +3 位作者 孙江坤 余升 肖定邦 吴学忠 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第16期145-152,共8页
半球谐振陀螺具有精度高、可靠性好、抗干扰能力强等诸多优点,是最具性能潜力的哥氏振动陀螺之一。工作在力平衡模式下的半球谐振陀螺虽然具有极高的检测精度,但其动态性能受到控制系统的限制,难以充分发挥半球谐振陀螺性能优势。而工... 半球谐振陀螺具有精度高、可靠性好、抗干扰能力强等诸多优点,是最具性能潜力的哥氏振动陀螺之一。工作在力平衡模式下的半球谐振陀螺虽然具有极高的检测精度,但其动态性能受到控制系统的限制,难以充分发挥半球谐振陀螺性能优势。而工作在全角模式下的半球谐振陀螺兼具大量程和高动态范围,并且拥有稳定的标度因数,是未来发展的重点。然而,在全角模式下,高精度的半球谐振陀螺对其结构误差更为敏感,其加工过程中的结构不对称,尤其是阻尼不对称,将会对陀螺的测量精度产生严重影响。针对全角模式下阻尼误差的影响进行研究,提出全角模式下的谐振子阻尼修调方案,利用等效电阻尼降低了谐振子周向的阻尼不对称程度,并且设计了阻尼补偿方案,将陀螺阻尼误差引起的漂移由原先的0.0316°/s降低至了0.0051°/s,进一步提升了陀螺的测量精度。 展开更多
关键词 全角模式 半球谐振陀螺 振动陀螺 阻尼修调 阻尼误差补偿
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金属壳谐振陀螺研究进展 被引量：4
4
作者 刘宁 苏中 李擎 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第10期4-9,共6页
金属壳谐振陀螺是振动陀螺的一个重要分支,其敏感结构为金属制成的壳体,称为金属谐振子,当谐振子随载体旋转时,哥氏效应引起敏感结构振型的"移动"是其对"旋转"敏感的基本表现形式。金属壳谐振陀螺不仅具有传统陀螺... 金属壳谐振陀螺是振动陀螺的一个重要分支,其敏感结构为金属制成的壳体,称为金属谐振子,当谐振子随载体旋转时,哥氏效应引起敏感结构振型的"移动"是其对"旋转"敏感的基本表现形式。金属壳谐振陀螺不仅具有传统陀螺的惯性品质,而且具有能够抗高过载、量程大的特点,这是其他类型陀螺所不具备的。本文综述了金属壳谐振陀螺的研究进展,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的发展趋势。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 振动陀螺 哥氏效应 谐振子
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一种用于振动陀螺零偏抑制的复合融合算法 被引量：4
5
作者 刘宇 司学迁 +3 位作者 路永乐 邸克 向高军 李俊林 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期675-679,共5页
针对振动陀螺零偏误差会影响其长期精度的问题,提出了一种可以去突变或奇异信号并保留有效信号的陀螺滤波算法。首先应用小波分析法对原始信号进行分解,高频信号软阈值处理,信号重构,得到粗糙去噪信号;然后采用含遗忘因子的推广递推最... 针对振动陀螺零偏误差会影响其长期精度的问题,提出了一种可以去突变或奇异信号并保留有效信号的陀螺滤波算法。首先应用小波分析法对原始信号进行分解,高频信号软阈值处理,信号重构,得到粗糙去噪信号;然后采用含遗忘因子的推广递推最小二乘算法对粗糙去噪信号进行最优估计;最后实验表明,采用小波分析和推广递推最小二乘的陀螺融合算法,陀螺零偏稳定性可提高40%左右,比传统小波分析算法可提高20%左右。 展开更多
关键词 振动陀螺 零偏 小波分析 递推最小二乘 融合算法
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全金属固态振动陀螺振子特性仿真分析
6
作者 周建欣 刘洪 +2 位作者 谢帅 祝正原 于东明 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第11期34-37,共4页
设计了一种具有小体积、抗高过载、高Q值等特点的新型金属陀螺,即全金属固态振动陀螺(ASVG)。利用仿真软件建立振子三维度的动态模型,通过有限元分析软件进行模态分析,得到振子的固有频率及不同频率对应的振动形状;并通过谐响应分析,得... 设计了一种具有小体积、抗高过载、高Q值等特点的新型金属陀螺,即全金属固态振动陀螺(ASVG)。利用仿真软件建立振子三维度的动态模型,通过有限元分析软件进行模态分析,得到振子的固有频率及不同频率对应的振动形状;并通过谐响应分析,得到振子在特定频率下的结构响应;对振子进行过载特性仿真分析,得出振子在不同过载下的最大应力值及最大位移值。最终得出一种直径为10 mm,固有频率为10566 Hz,模态隔离度大于1000 Hz,并且能够承受不小于16×10^(4)gn的过载冲击的新型金属振子。 展开更多
关键词 金属振子 振动陀螺 有限元仿真 幅频特性 抗高过载
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振动陀螺椭圆参数的离散滑模控制 被引量：3
7
作者 郜中星 彭斌 +1 位作者 陈小炜 张勇刚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期226-232,共7页
针对比例-积分-微分(proportional-integral-derivative, PID)控制下振动陀螺椭圆参数的控制精度和收敛快速性难以提升的问题,提出了将离散滑模控制(discrete-time sliding mode control, DSMC)引入到振动陀螺的控制系统中的方法。该方... 针对比例-积分-微分(proportional-integral-derivative, PID)控制下振动陀螺椭圆参数的控制精度和收敛快速性难以提升的问题,提出了将离散滑模控制(discrete-time sliding mode control, DSMC)引入到振动陀螺的控制系统中的方法。该方法从表征振动陀螺工作状态的椭圆参数出发,选取主波振幅和正交波振幅作为控制对象,进而得到离散滑模控制律。基于Simulink模型分别在静止(0°/s)和动态(100°/s)条件下,对椭圆参数进行PID控制和DSMC的仿真对比。10 s内的仿真结果表明:DSMC可使主波振幅误差减小16 LSB,正交波振幅误差减小1 LSB;静止条件下,角度漂移速率减小0.36 deg/h;动态条件下,标度因数误差减小5 ppm。仿真结果体现了DSMC的鲁棒性和收敛快速性。 展开更多
关键词 振动陀螺 椭圆参数 离散滑模控制 漂移速率 标度因数误差
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全角模式半球谐振陀螺阻尼误差补偿方法研究 被引量：3
8
作者 郭锞琛 吴宇列 +2 位作者 张勇猛 肖定邦 吴学忠 《自动化仪表》 CAS 2021年第5期6-9,13,共5页
全角(WA)模式作为一种新型陀螺控制模式,可使陀螺具有高动态范围和稳定的标度因数,有广阔的发展前景。而阻尼不均匀是影响全角模式陀螺精度的重要因素。在研究全角模式下的运动模型和控制方案基础上,针对半球谐振陀螺阻尼不均匀导致的... 全角(WA)模式作为一种新型陀螺控制模式,可使陀螺具有高动态范围和稳定的标度因数,有广阔的发展前景。而阻尼不均匀是影响全角模式陀螺精度的重要因素。在研究全角模式下的运动模型和控制方案基础上,针对半球谐振陀螺阻尼不均匀导致的速率阈值和振型角漂移现象,创造性地提出了振型自进动和前馈阻尼补偿相结合的补偿方案。通过试验测试,半球谐振陀螺在经过补偿后突破了原先0.01°/s的速率阈值,并且其输出波动由0.37°降低到了0.048°。该方法达成的周向阻尼不均匀性的标定与补偿作用不局限于半球谐振陀螺,对于其他类型的哥氏振动陀螺,也能够起到同样的效果,对降低陀螺由阻尼不均匀引起的误差有重要意义。 展开更多
关键词 振动陀螺 全角模式 半球谐振陀螺 速率阈值 自进动 阻尼不均匀 误差补偿 前馈补偿
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硅微型振动陀螺的设计 被引量：2
9
作者 茅盘松 王修伦 吴绍夫 《传感器技术》 CSCD 1995年第5期29-31,35,共4页
从理论和材料力学两方面对硅微机械振动陀螺进行研究，提出了一种简化的结构模型，并介绍了这种陀螺的设计方法。
关键词 硅 振动陀螺 结构模型 设计 振动陀螺 导航
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硅微陀螺仪
10
作者 何胜 王巍（审核） 《导航与控制》 2005年第4期22-23,共2页
硅微陀螺仪是二十世纪八十年代发展起来的一种新型微机电陀螺，它是根据陀螺原理，利用微机电加工技术（MEMS）制造而成的。其理论基础是经典力学中的哥氏力效应：即系统中以速度v运动的质量m，存在角速度ω时，便产生哥氏力Kc，Kc=（V&... 硅微陀螺仪是二十世纪八十年代发展起来的一种新型微机电陀螺，它是根据陀螺原理，利用微机电加工技术（MEMS）制造而成的。其理论基础是经典力学中的哥氏力效应：即系统中以速度v运动的质量m，存在角速度ω时，便产生哥氏力Kc，Kc=（V×ω）。目前，硅微机电陀螺仪从结构上分，有框架式角振动陀螺、音叉式线振动陀螺及振动轮式陀螺等。硅微陀螺存在两个工作模态： 展开更多
关键词 硅微陀螺仪 振动陀螺 电加工技术 机电陀螺 二十世纪 陀螺原理 经典力学 振动轮式 工作模态 哥氏力
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硅微振动陀螺的理论分析 被引量：3
11
作者 茅盘松 王修伦 吴绍夫 《传感器技术》 CSCD 1995年第6期6-10,共5页
应用欧拉动力学基本方程，对双框架结构的硅微型振动陀螺进行了理论分析，给出了完整的陀螺动力学方程，并且从灵敏度和驱动技术的角度对这种陀螺的机理作了探讨。
关键词 硅 微型机械 振动陀螺 动力学方程
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一种轴对称变厚度振动陀螺谐振子的振动特性研究 被引量：2
12
作者 张凤萍 苏中 《传感器世界》 2010年第12期18-20,共3页
谐振子是振动陀螺的核心敏感元件。振子的结构特征对振动陀螺的性能具有决定作用。本文研究一种轴对称变厚度振动陀螺谐振子的结构特点及工作原理,建立谐振子的有限元模型,分析结构参数对振子振动特性的影响规律。在理论分析之上,提出... 谐振子是振动陀螺的核心敏感元件。振子的结构特征对振动陀螺的性能具有决定作用。本文研究一种轴对称变厚度振动陀螺谐振子的结构特点及工作原理,建立谐振子的有限元模型,分析结构参数对振子振动特性的影响规律。在理论分析之上,提出一组合理的谐振子的结构参数。 展开更多
关键词 振动陀螺 模态分析 有限元 结构设计
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振动惯性技术及其应用 被引量：1
13
作者 王大春 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1993年第3期16-33,共18页
介绍以陀螺为主的惯性技术的发展概况和所处的重要地位.然后围绕振动惯性技术的发展.介绍各种压电振动陀螺和半球谐振陀螺的结构、特性、主要特征和几种典型的应用例.
关键词 惯性技术 振动陀螺 应用 导航
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一种高性能压电振动陀螺与应用 被引量：1
14
作者 阎永志 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1993年第3期34-43,共10页
介绍一种高感度,高线性,低漂移,小型,量轻,价廉,并且耐冲击振动和噪声影响的压电振动陀螺.阐述这种陀螺的构成原理,设计制作方法,特性与应用等.
关键词 压电振子 振动陀螺 应用 导航
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新型磁悬浮振动陀螺的设计与分析研究 被引量：1
15
作者 曾凯 吴宇列 肖定邦 《导航定位与授时》 2020年第3期1-8,共8页
振动陀螺是一种利用哥氏效应检测角速度的传感器,其谐振子的结构精度和阻尼均匀性限制了陀螺性能的提升。为减小谐振子结构与支撑锚点的影响,提出了一种全新概念的磁悬浮振动陀螺。该陀螺利用电磁悬浮的方法将谐振子悬空,从而简化了谐... 振动陀螺是一种利用哥氏效应检测角速度的传感器,其谐振子的结构精度和阻尼均匀性限制了陀螺性能的提升。为减小谐振子结构与支撑锚点的影响,提出了一种全新概念的磁悬浮振动陀螺。该陀螺利用电磁悬浮的方法将谐振子悬空,从而简化了谐振子为无支撑锚点的集中质量块,降低了其结构精度要求,消除了机械结构阻尼,最终达到提升陀螺性能的目的。基于经典振动陀螺模型,理论分析了磁悬浮振动陀螺的基本工作原理,并说明了谐振子误差对陀螺性能的影响规律,设计了新型磁悬浮振动陀螺的结构,并对该结构的磁感应强度进行了仿真分析。仿真结果证明,悬浮质量块振动稳定,具有较好的磁场均匀性。最后对陀螺样机进行了测试,其固有频率为20Hz,标度因子约为1.6mV/[(°)/s],测试结果验证了所提磁悬浮振动结构的陀螺效应。 展开更多
关键词 振动陀螺 磁悬浮 结构设计 陀螺性能
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基于公理设计理论的微机械石英陀螺的研究
16
作者 施阳和 张鸿海 刘胜 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第8期69-71,80,共4页
运用公理设计的理论分析了振动陀螺的原理,提出了振动陀螺的公理设计模型,并用这种模型对微机械石英陀螺的振动敏感元件—石英音叉片进行了解耦分析。运用灵敏度的有限元分析方法对石英音叉片的解耦设计的优劣进行了评价,为后续的设计... 运用公理设计的理论分析了振动陀螺的原理,提出了振动陀螺的公理设计模型,并用这种模型对微机械石英陀螺的振动敏感元件—石英音叉片进行了解耦分析。运用灵敏度的有限元分析方法对石英音叉片的解耦设计的优劣进行了评价,为后续的设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 公理设计 振动陀螺 石英陀螺 灵敏度
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浅析微机械石英陀螺的设计
17
作者 余德林 《国防制造技术》 2016年第2期56-58,共3页
本文根据振动陀螺的工作原理,利用公理化设计理论进行了分析,建立振动陀螺设计模型,使用该模型石英振动陀螺仪传感元件—石英音叉片进行分析。利用有限元法是应用于音叉电子晶片灵敏度数据分析,评估其优缺点,设计石英音叉片解耦,为其他... 本文根据振动陀螺的工作原理,利用公理化设计理论进行了分析,建立振动陀螺设计模型,使用该模型石英振动陀螺仪传感元件—石英音叉片进行分析。利用有限元法是应用于音叉电子晶片灵敏度数据分析,评估其优缺点,设计石英音叉片解耦,为其他的设计提供有利的参考。 展开更多
关键词 公理设计 灵敏度 振动陀螺 石英陀螺
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金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法
18
作者 杨锐 苏中 +1 位作者 万承军 王楚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第2期22-25,共4页
针对温度变化导致陀螺精度降低的问题,提出金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法。分别建立金属壳谐振陀螺的温度误差线性模型和玻尔兹曼模型,基于两种模型对陀螺输出进行补偿。实验数据表明,基于玻尔兹曼模型的补偿效果优于线性模型,补偿后... 针对温度变化导致陀螺精度降低的问题,提出金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法。分别建立金属壳谐振陀螺的温度误差线性模型和玻尔兹曼模型,基于两种模型对陀螺输出进行补偿。实验数据表明,基于玻尔兹曼模型的补偿效果优于线性模型,补偿后漂移标准差降低了80%以上,可大幅降低温度变化对金属壳谐振陀螺精度的影响。 展开更多
关键词 金属壳谐振陀螺 振动陀螺 温度误差 误差补偿 线性模型 玻尔兹曼模型
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一种圆锥壳型振子式陀螺的信号提取方法
19
作者 蔺震 付梦印 +1 位作者 邓志红 尚剑宇 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期830-835,共6页
针对一种具有圆锥壳型敏感结构的固体振动陀螺提出了一种信号提取方法,这种圆锥壳型敏感结构取消了电极间的隔离孔.首先对陀螺原理进行了分析,设计了陀螺的硬件处理系统和软件算法.振子激励信号通过独立的DDS模块产生.振动信号经模拟滤... 针对一种具有圆锥壳型敏感结构的固体振动陀螺提出了一种信号提取方法,这种圆锥壳型敏感结构取消了电极间的隔离孔.首先对陀螺原理进行了分析,设计了陀螺的硬件处理系统和软件算法.振子激励信号通过独立的DDS模块产生.振动信号经模拟滤波器处理后被采样,在DSP中完成控制与解算.讨论了取消隔离孔后敏感轴电极的正交干扰问题,结合实验结论,提出利用振动信号的相位信息计算输入角速率,为新型谐振陀螺的制作提供参考. 展开更多
关键词 振动陀螺 圆锥壳 硬件系统
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微型机械惯性制导系统及其应用
20
作者 Burton Boxenhorn 曾丽 《国外导弹与航天运载器》 1991年第10期33-43,共11页
本文介绍一种新颖的硅材微型机械惯性仪表的设计、制造工艺、测试结果以及应用范围。
关键词 惯性制导系统 振动陀螺 硅加速度表
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