Нелинейные задачи динамики вибрационных микромеханических гироскопов

• Автор: Лестев, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 01.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 182 с. : ил.

1. Конструктивные схемы и дифференциальные уравнения движения чувствительных элементов микромеханических гироскопов
1.1. Общая характеристика конструкций микромеханических гироскопов
1.2. Микромеханические гироскопы с поступательными движениями чувствительных элементов
1.3. Микромеханические гироскопы с вращательными движениями чувствительных элементов
1.4. Камертонный микромеханический гироскоп
2. Динамика систем автогенерации колебаний чувствительных элементов микромеханических гироскопов
2.1. Системы автогенерации колебаний чувствительного
элемента ММГ с управлением по обобщенной скорости
2.2. Система автогенерации с управлением по обобщенной координате
2.3. Динамика системы автогенерации колебаний
чувствительных элементов ММГ при вибрациях основания
3. Влияние нелинейных факторов на динамику и точность микромеханических гироскопов
3.1. Влияние нелинейностей упругих подвесов чувствительных элементов на динамику и выходные характеристики
микромеханических гироскопов
3.2. Влияние электростатических сил на динамику и точность гироскопов

3.3. Динамика и погрешности роторных микромеханических гироскопов, обусловленные нелинейными факторами
3.4. Ошибки камертонного микромеханического гироскопа
3.5. Вибрационное смещение состояний равновесия
чувствительных элементов микромеханических гироскопов
3.6. Динамика микромеханических гироскопов при случайных
воздействиях
4. Резонансные явления в динамике микромеханических гироскопов
4.1. Микромеханические гироскопы с возбуждением колебаний
от внешнего генератора
4.2. Динамика чувствительных элементов микромеханических гироскопов при прохождении через резонанс
4.3. Нелинейные резонансные явления в динамике
микромеханических гироскопов
Заключение
Библиографический список
Актуальность темы. Микромеханические гироскопы (ММГ) -перспективные приборы современной микросистемной техники, интенсивно и динамично развивающегося научно-технического направления [5, 6, 13, 33, 41, 62, 63, 75, 76, 102, 103, 111, 112, 114-119, 125, 126]. Создание ММГ ознаменовано революционный процесс в современной инерциальной технологии [33]. Микромеханические гироскопы характеризуются уникально малыми массой и габаритами, низким потреблениям электроэнергии, возможностью функционирования в жестких условиях эксплуатации и на несколько порядков меньшей стоимостью, чем их традиционные аналоги. Область применения ММГ чрезвычайно широка. Применение ММГ позволяет решать проблему кардинального совершенствования существующих и создание принципиально новых систем стабилизации, ориентации, навигации и управления объектов различного назначения, обеспечивает существенное повышение их тактико-технических характеристик. Использование ММГ позволяет создавать малогабаритные системы ориентации и навигации невысокой стоимости для судов, летательных аппаратов различного назначения, мобильных роботов, автомобилей.
Исследования и разработки ММГ проводятся многими зарубежными фирмами и российскими научными центрами, предприятиями и университетами. Создание промышленных образцов ММГ основывается на решении многих теоретических, схемотехнических и конструкторско-технологических проблем. К настоящему времени решены основные вопросы принципов построения ММГ, созданы экспериментальные образцы ММГ [111, 112, 119, 126], освоен серийный выпуск ММГ рядом зарубежных фирм [6, 41, 141-146] и на первый план выступает проблема повышения точности ММГ и создание приборов навигационного класса точности [114-118]. Решение указанной проблемы наряду с реализацией
один корень 77 = 1, при — = 2 уравнение (2,1.21) имеет корень 77

1 < < 2 уравнение (2.1.21) имеет один корень 77 = 77,. Кривая
а_ Д(77)-(1 - 77 2 Щ77)
Р 72Я(7)
(2.1.22)
соответствующая уравнению (2.1.21) на рис. 2.1 нанесена штриховой линией. Определив корень 77,, по уравнению (2.1.18) находятся координаты особых точек при V > и.
Таким образом, в квадрате и>0 у> О, исключая из рассмотрения точку и = 0, V = 0, могут быть:
• два состояния равновесия системы (2.1.11), (2.1.12), расположенные на осях, когда 0 < и 2< ^ < со;
• три состояния равновесия - два на осях и одно вне осей при
<°Ур <2. Координаты состояния равновесия (и3,у3), расположенные вне
осей, удовлетворяют условию «з > т3 при 1 < < 2 и условию И3 < У3 при
Приведем результаты исследований характера состояний равновесия. Для состояния равновесия системы (2.1.11), расположенного на оси и