旋轉(zhuǎn)載體驅(qū)動(dòng)的硅微機(jī)械陀螺誤差研究.pdf

1、本文闡述了利用旋轉(zhuǎn)載體自旋作為驅(qū)動(dòng)的硅微機(jī)械陀螺。該陀螺通過(guò)載體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的哥氏力來(lái)驅(qū)動(dòng)與電極板形成兩對(duì)差動(dòng)電容器的硅擺，由檢測(cè)硅擺振幅引起差動(dòng)電容的變化來(lái)檢測(cè)載體偏轉(zhuǎn)的角速度。這種陀螺敏感元件本身沒(méi)有驅(qū)動(dòng)部分，從而簡(jiǎn)化了陀螺結(jié)構(gòu)。該陀螺在載體旋轉(zhuǎn)角速度變化情況下，輸出電壓變化大，因此需要減小陀螺系統(tǒng)誤差。文章主要涉及了硅微機(jī)械陀螺的結(jié)構(gòu)原理、性能測(cè)試、誤差分析和補(bǔ)償算法。作者對(duì)陀螺工作原理和檢測(cè)電路進(jìn)行了分析，基本掌握了俄羅斯鮑曼大學(xué)和

2、本課題組在該領(lǐng)域所做的工作；裝調(diào)了一塊電路，用該電路和課題組制作的硅擺(敏感元件)進(jìn)行了性能測(cè)試，獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和課題組前一年所做的結(jié)果基本一致。隨后，對(duì)陀螺誤差的誤差源進(jìn)行了研究，分析了鮑曼大學(xué)論證的引起陀螺誤差的四個(gè)主要誤差源。根據(jù)鮑曼大學(xué)由動(dòng)力學(xué)方程獲得的陀螺輸出電壓與載體旋轉(zhuǎn)角速度和偏轉(zhuǎn)角速度關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出用二元回歸分析方法得到陀螺輸出電壓與載體旋轉(zhuǎn)角速度和偏轉(zhuǎn)角速度關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。數(shù)學(xué)表達(dá)式的計(jì)算數(shù)據(jù)與