一种压电驱动三自由度扭转振动MEMS陀螺的设计方法

摘要

传统MEMS陀螺采用单个谐振子的正交振动模态产生的科氏力敏感外部输入角速度，存在模态耦合，对温度和气压变化过于敏感等设计原理的缺陷，传感器的输出漂移和敏感噪声严重，不能满足航空航天导航领域的应用。本发明提出一种采用两被动谐振子、单主动谐振子的三自由度扭转振动MEMS角速度陀螺的新设计原理，并给出了该系统动力学建模的方法，揭示了这种设计方法在改进传统MEMS角速度陀螺设计缺陷中的基本原理。同时本发明提出采用压电驱动方法实现主动谐振子的驱动，避免了传统MEMS陀螺采用静电驱动下存在的多种非线性动力学问题，可大大简化MEMS陀螺驱动电路的设计。