三維諧振式環型微陀螺儀之結構設計與理論分析

許書豪(Shu-Hao Xu)

指導教授 ： 張家歐

國立臺灣大學/工學院/應用力學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.01384

摘要

本論文主要是探討環式振動陀螺儀的運動分析。首先，在第一章裡，交代了振動式陀螺儀可應用的場合以及對不同形式的振動型陀螺儀作動原理做一些簡單的敘述。
在第二章裡，利用Hamiloton's principle推導在自由振動情況下圓環的in-plane和out-of-plane自然頻率以及要如何藉由調整截面的幾何參數而能使得in-plane和out-of-plane的自然頻率一樣的條件。同時也跟國外學者所做出來的結果做個比較，以便於證明本文做的並沒有跟國外的學者差太多。
在第三章裡，在圓環上加了8根支撐架並利用Lagrange方程式推導此時陀螺儀在引進三軸角速度和支撐架之後圓環的運動方程式。
並推得主宰系統敏感度的參數(感測係數 )，除此之外，本文也另外做了模態(n ,m)=(3,2)。並發現，模態(n ,m)=(3,2)比(n ,m)=(2,3)更適合應用到轉速不大的三軸角速度的量測上。
在第四章裡，仍然沿用第三章的推導方法，只是多了電極驅動這一項而以。並利用微擾動法求得一些在感測上的重要參數，即位移比。以及如何利用位移比反算系統的三軸角速度。且也能很成左漸挶P測三軸角速度反推到只感測單軸角速度上。本文也會對如何利用非接觸式的電容感測器作一個大概的電容值估算，並發現電容值隨著徑向方向的位移改變量所導致的變化量大概在 等級。最後，本文也會針對幾個例子做數值上的比較。也會對如果只求單軸角速度時，增加其軸向高度會對整個系統起什麼樣的變化做個簡單的描述。
在第五章，將對本論文所推導的東西以及它的貢獻做一番概略的敘述。

關鍵字

陀螺儀

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無資料

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gyroscope

參考文獻

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