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面向汽车安全的微型半球振动陀螺关键技术研究
| 论文题名： | 面向汽车安全的微型半球振动陀螺关键技术研究 |
| 关键词： | 汽车安全;半球陀螺仪;模态分析;电刚度补偿 |
| 摘要： | 通过对各种微型谐振陀螺仪的分析比较，提出了一种新型微型半球谐振陀螺仪。该陀螺在驱动、感测与平衡补偿上采用具有高灵敏度、低能量消耗的电容，并结合谐振体高品质的特性，有相当优异的表现：振动式陀螺仪一般都是用来感测转速，而轴对称壳式陀螺仪由于轴对称的因素，不仅可以用来感测转速，而且可以感测物体的转角，并且避免了由于积分而带来的积累误差。本文主要是在半球连续振动特性的基础上，对陀螺仪的驱动及感测方法、非轴对称的补偿方法及感测极限进行研究，并详细介绍其控制回路与其参数的设计，为以后电路设计和面向汽车安全的应用打下了坚实的理论基础。 通过对谐振主体进行有限元分析得出：四波腹振动模态为陀螺谐振主体的工作模态，同时找出了影响其振动特性的结构参数。 利用已知物体在非旋转状态下的固有频率和振形，求得以等角速度旋转物体的转速量测的方法，并得出计算公式。 在非轴对称的情形下，利用四个平衡电极来进行补偿，并通过灵敏度法来求得四个平衡电压值的大小。 在控制回路中，利用锁相回路来追踪工作频率，用振幅控制回路来控制驱动力，用补偿控制回路调节平衡，用感测回路进行感测，并且利用各分系统的仿真图设计出系统参数。 最后结合谐振体振动特性和感测极限分析的结果以及实际加工要求，设计出该型陀螺的各项参数，并且得出陀螺仪特性参数。 |
| 作者： | 嵇海平 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 吴洪涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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