發(fā)布時(shí)間：2018-08-12 17:58

【摘要】：鐘形振子作為鐘形振子式角速率陀螺的核心敏感元件,其機(jī)電耦合特性將直接影響鐘形振子式角速率陀螺的整體性能。針對(duì)鐘形振子式角速率陀螺在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中未涉及的機(jī)電耦合特性展開(kāi)分析,提出利用彈性力學(xué)中的能量原理和拉格朗日方法建立鐘形振子機(jī)電耦合模型的方法,解決了鐘形振子驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)間的多場(chǎng)建模問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了鐘形振子的機(jī)電耦合關(guān)系的線性表征。首先通過(guò)分析壓電驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)原理,通過(guò)坐標(biāo)變換給出壓電電極在鐘形振子作用的壓電勢(shì)能表述;利用彈性力學(xué)中的能量原理和拉格朗日方法建立鐘形振子的機(jī)電耦合模型,分析壓電電極與鐘形振子特性間的關(guān)系,確定鐘形振子的壓電電極參數(shù)。最后通過(guò)試驗(yàn)手段,驗(yàn)證分析結(jié)果的正確性和可用性。
[Abstract]:As the core sensitive element of the bell oscillator angular rate gyroscope, the electromechanical coupling characteristics of the bell oscillator angular rate gyroscope will directly affect the overall performance of the bell oscillator angular rate gyro. Based on the analysis of the electromechanical coupling characteristics of bell type angular rate gyroscope which are not involved in the design and fabrication process, a method of establishing the electromechanical coupling model of bell oscillator by using the energy principle in elastic mechanics and Lagrange method is put forward. The problem of multi-field modeling between the drive and detection of the bell oscillator is solved, and the linear representation of the electromechanical coupling relationship of the bell oscillator is realized. Firstly, the piezoelectric potential energy expression of piezoelectric electrode acting on bell vibrator is given by analyzing the piezoelectric driving and detecting principle, and the electromechanical coupling model of bell oscillator is established by using the energy principle in elastic mechanics and Lagrange method. The relationship between the piezoelectric electrode and the characteristics of the bell oscillator is analyzed, and the piezoelectric electrode parameters of the bell oscillator are determined. Finally, the correctness and availability of the analysis results are verified by means of experiments.
【作者單位】： 北京信息科技大學(xué)高動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61471046) 北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目(4172022) 北京市教委市屬高校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃項(xiàng)目(TJSHG201510772017) 北京市科技專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(Z161100005016109) 高動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題項(xiàng)目
【分類(lèi)號(hào)】：TN96

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本文編號(hào)：2179850