刚度非线性对双检测微陀螺动力学特性影响

发布时间：2021-05-20 03:20

　　微陀螺仪是测量运载体角速度的一类微型传感器,和传统陀螺对比看,它有着体积小、成本低、性能高和可靠性大等众多优势,具有十分重要的应用价值,对军事和民用领域都做出很大贡献。最近几年,海内外专家对更高性能的MEMS微陀螺陆续展开深入的探索和研究,现阶段,关于单自由度和多自由度微陀螺线性系统理论的研究已经比较成熟,采用的微陀螺分析模型大多都是基于理想的线性动力学而展开的一系列动力学分析,而忽略了微陀螺中普遍存在的非线性因素会导致基于线性动力学设计失效这一问题的严重性,因此,本文在对单驱动双检测三自由度的微陀螺的研究中,考虑了边缘效应下的静电力非线性和刚度非线性因素,采用理论分析和数值计算相结合的方法研究非线性成分对双检测微陀螺性能的影响机制,研究结果为进一步开展双检测微陀螺复杂非线性动力学的分析提供了理论依据。为对比线性刚度和立方非线性刚度对双检测微陀螺输出信号的影响规律,首先,在考虑科氏力因素对检测输出影响的基础上,采用复指数法求解双检测方程的线性稳态响应,其次,采用多尺度法对驱动非线性动力学方程进行摄动分析,探讨驱动刚度非线性对双检测微陀螺系统主共振幅频曲线、共振频率、灵敏度及带宽的影响规... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 目前国内外研究存在的问题
    1.4 非线性振动的近似解析方法
    1.5 本文研究内容和创新特色及创新点
        1.5.1 论文研究内容
        1.5.2 论文研究特色
        1.5.3 论文研究创新点
第二章 双检测微陀螺的线性刚度动力学分析
    2.1 单驱动双检测微陀螺的工作原理
    2.2 单驱动双检测微陀螺的线性动力学分析
        2.2.1 驱动方向的稳态响应
        2.2.2 检测方向的模态频率
        2.2.3 采用复指数法求解方程的解
    2.3 本章小结
第三章 驱动刚度非线性对双检测微陀螺性能的影响
    3.1 驱动刚度非线性对驱动动力学响应的影响
    3.2 驱动刚度非线性对检测一响应的影响
    3.3 驱动刚度非线性对检测二输出的影响
    3.4 本章小结
第四章 静电力非线性对双检测微陀螺性能的影响
    4.1 静电力非线性对驱动动力学响应的影响
    4.2 静电力非线性和刚度非线性对检测二动力学响应的影响
    4.3 小结
第五章 检测刚度非线性对双检测微陀螺灵敏度稳定性影响
    5.1 模型的刚度立方非线性分析
        5.1.1 检测一非线性对检测一响应的影响
        5.1.2 检测一非线性对检测二输出的影响
    5.2 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 问题与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：3196984