论文摘要
硅微型振动陀螺仪是随着微电子技术和微机械加工技术的发展而研制出的一类新型角速率传感器。这类陀螺仪在工作时，用微幅振动代替高速旋转，从而使它可以具有体积小，重量轻以及成本低，可靠性高，易于批量生产和便于与电子线路集成等传统陀螺仪无法比拟的优点。预计在以后的几年里这类新型角速率传感器——硅微型振动陀螺仪——也会作为一种成熟的产品广泛的应用于军用和民用的许多领域。陀螺仪性能的好坏直接制约着它的用途。因此，如何提高硅微型振动陀螺仪的精度，是它走向市场首要解决的问题。而要提高硅微型振动陀螺仪的精度，首先要掌握硅微型振动陀螺仪的工作机理。为此本文研究音叉式(梳状)线振动硅微陀螺仪，建立了相应的数学模型，分析了它的工作规律。本文利用刚体转动的欧拉动力学方程，详细地推导了音叉式(梳状)线振动硅微陀螺仪精确的微分方程模型。由于音叉式(梳状)线振动硅微陀螺仪用于驱动和用于检测的两部分振动分别是线振动和角振动，所以该微分方程模型包含两个方程，分析起来比较困难。本文利用陀螺仪的基本工作特点和数学知识对该微分方程模型进行了简化，并且在几种特殊情况下对简化的数学模型进行求解。为了得到陀螺仪更多的信息，本文对线振动部分做了详细分析并求解方程，对解做进一步分析，得到了解的干扰部分振幅的分布，通过分布和角速度的关系来控制模型的参数，进而对模型做更好的优化。本文研究振幅分布的方法对其它类似的情况有借鉴。