Лекция 13. Уравнение движения чувствительного элемента

реклама
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Курс лекций: «Прикладная механика»
Лекция №13:
«Уравнение движения
чувствительного элемента гироскопа»
Лектор: д.т.н., доцент И.Е.Лысенко
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Камертонный микромеханический гироскоп
aк  2 V  
F  2  m  a  2 V    m
к
к
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Включается флэш-анимация, иллюстрирующая принцип работы устройства
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Недостатком данной конструкции является независимость
упругих подвесов инерционных масс и, следовательно, сложность
обеспечения равенства частот их собственных колебаний и
синхронности противофазных первичных и вторичных колебаний.
Достоинством микромеханических гироскопов данного типа
является высокая степень интеграции, как с другими компонентами
МСТ, так и с элементами интегральных схем (ИС), за счет
возможности изготовления в рамках любой технологии МЭМС и ИС,
в частности, КМОП-технологии.
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
При выводе уравнения движения ММГ будем полагать, что рама 2
совместно с торсионами 1 имеет конечную жесткость в направлении
осей Х и Y, а торсионы 1 – также конечную жесткость на кручение
относительно оси Z.
Торсионы 3 и 11 имеют разные жесткости на изгиб в направлении
осей Х и Y. Считаем, что жесткости всех упругих элементов вокруг оси
Z бесконечно большие, инерционные массы и упругий подвес (рама)
имеют статическую несбалансированность, а основание устройства
перемещается поступательно с линейным ускорением.
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
С корпусом связана система XYZ. Корпус жестко связан с
основанием, которое поступательно перемещается с ускорением,
имеющим на оси системы координат XYZ проекции ax, ay, az. Также
основание вращается вокруг осей системы координат XYZ c угловыми
скоростями Ωx, Ωy, Ωz.
Система координат x`y`z` обозначает разворот упругого подвеса на
угол α за счет конечной жесткости торсионов 1 на кручение.
С геометрическим центром упругого подвеса связана система
коорлинат xpypzp, оси которой параллельны осям системы координат
x`y`z`.
Положение геометрического центра упругого подвеса (т. Ор)
определено координатами х и y в системе XYZ, которые обусловлены
конечной жесткость на изгиб упругих элементов подвеса и торсионов 1.
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Механическая
модель движения
упругого подвеса
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
С геометрическим центром (т. О1) первой инерционной массы
связана система координат x1y1z1, положение которой в системе xpypzp
определено координатами x1, y1, а соответствующие оси указанных
систем координат параллельны.
Координата х1 обусловлена перемещениями, вызванными
электростатическими актюаторами, в координата y1 - перемещениями,
обусловленными действием угловой скорости Ωz.
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Механическая модель
движения
инерционной массы
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Уравнения движения упругого подвеса и
инерционных масс
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
.
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Контрольные вопросы
1. Механическая модель движения чувствительного элемента
гироскопа.
2. Уравнения движения упругого подвеса гироскопа.
3. Уравнения движения инерционных масс гироскопа.
Лекция №13. «Уравнение движения чувствительного элемента
гироскопа»
Спасибо за внимание
Скачать