角度偏移对微机械陀螺系统响应特性的影响

摘要

cqvip:微机械陀螺敏感结构加工误差的存在使得微机械陀螺的弹性主轴和驱动/敏感轴不能完全重合,将导致信号出现误差。针对加工误差引起的角度偏移,即弹性主轴和驱动/敏感轴的不重合对微陀螺系统响应特性的影响进行研究。同时考虑系统的刚度非线性,基于拉格朗日方程建立了系统的动力学方程,利用平均法进行求解,得到了关于定常解的代数方程。利用同伦延拓方法研究了角度偏差对系统零偏、机械灵敏度和非线性度的影响。结果表明只有一个角度偏移时,随着偏移角度绝对值的增大,零偏和非线性度增加,机械灵敏度降低。当驱动和敏感方向同时有角度偏移时,两方向偏移角度相反时,零偏、机械灵敏度和非线性度随偏移角度大小的变化非常剧烈,而偏移角度相近时,偏移角度大小的影响较为平缓。给出了系统零偏和非线性度取极小值,机械灵敏度取极大值时,两个方向偏移角度的关系曲线,为工程中微陀螺敏感结构的修型提供了一定的理论依据。