静电驱动下振梁微陀螺仪的性能分析

摘要

研究了一种末端带有检测质量块的单轴静电悬臂梁式微陀螺仪.检测质量块受到两个固定电极的耦合作用,这两个电极均连接直流电压以使质量块产生较大的静态变形.在驱动方向上的电极还受到交流电压的作用,驱动质量块产生主振动.当有旋转发生时,在垂直于主振动的敏感方向上质量块会受到科氏力而产生1个二次振动,通过测得二次振动的幅值大小便可以测得角速度.首先,依据Hamilton原理建立了振梁微陀螺仪的控制方程,研究了旋转悬臂梁的两个横向耦合振动.其次,分析了多种参数对微陀螺仪静态变形的影响,并求得了系统前2阶固有频率.研究发现不同参数对系统固有频率的影响规律,并讨论了系统驱动和敏感方向上的动力学放大效应及其校正曲线.