Лекция 13. Уравнение движения чувствительного элемента
advertisement
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
