硅微陀螺儀誤差機(jī)理及試驗(yàn)研究.pdf

1、硅微陀螺儀是近十幾年發(fā)展起來的一種新型陀螺儀，它具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高、數(shù)字化等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此，硅微陀螺儀在航空航天、地質(zhì)勘探、醫(yī)學(xué)、汽車工業(yè)以及機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值和前景。與其它陀螺儀相比硅微陀螺儀精度不高，因此，目前主要應(yīng)用于對精度要求不高的領(lǐng)域，如汽車工業(yè)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。
　　目前，國內(nèi)對硅微陀螺儀的研究主要集中在提高精度和穩(wěn)定性。由于制造工藝等條件短期內(nèi)很難有大的突破，因而研究陀螺儀誤差源和誤差

2、機(jī)理，從而進(jìn)一步提高陀螺儀的精度和穩(wěn)定性有著極為重要的意義。同時(shí)，硅微機(jī)械陀螺儀由于其材料特性，在輸出的精度和穩(wěn)定性上都會受到溫度的影響。溫度對硅微陀螺儀性能的影響也一直是慣性導(dǎo)航研究的重點(diǎn)課題。
　　論文首先研究了微機(jī)械陀螺儀的動(dòng)力學(xué)方程。分別在驅(qū)動(dòng)模態(tài)和檢測模態(tài)方向研究了動(dòng)力學(xué)方程，并分析了影響陀螺儀靈敏度的主要因素；然后，研究了振動(dòng)環(huán)形微機(jī)械陀螺儀的結(jié)構(gòu)、工作原理及其檢測機(jī)制；分析了振動(dòng)環(huán)形陀螺儀的檢測電路，推導(dǎo)出了陀螺儀靈

3、敏度的公式。以此為基礎(chǔ)，研究了降低噪聲提高陀螺儀靈敏度的方法。
　　其次，分析了硅微陀螺儀的主要誤差源。運(yùn)用 Hamilton原理和Lagrange乘子法推導(dǎo)了振動(dòng)環(huán)形微機(jī)械陀螺儀的運(yùn)動(dòng)方程。在此基礎(chǔ)上，分析了振動(dòng)環(huán)形微機(jī)械陀螺儀的誤差源和誤差機(jī)理。
　　最后，通過試驗(yàn)研究了溫度對陀螺儀參數(shù)的影響。在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，研究了溫度對標(biāo)度因數(shù)和零偏的影響，并建立了溫度—零偏模型。基于建立的模型，對由于溫度使陀螺儀零偏產(chǎn)生的漂移進(jìn)