Например, Бобцов

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЕМКОСТНЫХ ГРЕБЕНЧАТЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МИКРОМЕХАНИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА RR-ТИПА С УЧЕТОМ ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Аннотация:

Предмет исследования. Исследованы причины проявления субгармонических резонансов в выходном сигнале микромеханическом гироскопа RR-типа при воздействии поступательных вибраций. Приборы подобного типа в идеальном случае не должны быть чувствительны к поступательным вибрациям вследствие угловых первичных и вторичных колебаний. Однако в силу нелинейностей характеристик емкостных преобразователей плоского и гребенчатого типов при экспериментальных исследованиях выявлено существенное усиление амплитуды его выходного сигнала в полосе частот от 20 Гц до 2 кГц. При этом собственные частоты упругого подвеса превышают 3 кГц. Метод. Уточнена математическая модель емкостных преобразователей гребенчатого типа. Описаны электромеханические взаимодействия в указанных преобразователях с учетом внешнего вибрационного воздействия. Уточненная математическая модель исследована в среде Simulink. Моделирование вибрационного воздействия проведено методом «качающейся частоты» при задании постоянной амплитуды ускорения в диапазоне частот от 20 до 2000 Гц. Основные результаты. Получено качественное совпадение результатов моделирования и экспериментов в виде проявления субгармонических резонансов при воздействии поступательной вибрации в трех взаимно ортогональных направлениях. Предложенные математические модели позволили объяснить причины полученных эффектов. Сделано заключение о том, что основной причиной появления пиков в выходном сигнале микромеханического гироскопа на субкратных частотах является выход зубцов статора и инерционного тела из зацепления. Практическая значимость. Проведенное исследование позволяет определить алгоритмические и конструктивные методы компенсации изученных взаимодействий с целью повышения вибрационной устойчивости рассматриваемого микромеханического гироскопа RR-типа.

Ключевые слова:

Статьи в номере