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题名振弦式陀螺电磁驱动结构设计与电磁分析
被引量：2
- 1
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作者
陈志龙
刘鹏
舒凯
黄鸣
于庆奎
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机构
南昌理工学院
华东交通大学机电与车辆工程学院
中国航天宇航元器件工程中心
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期362-370,共9页
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基金
国家自然科学基金(61663033)。
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文摘
依据振弦式陀螺的工作原理提出一种振弦式陀螺电磁驱动方案,分析了振弦式陀螺电磁驱动电学模型与动力学模型,初步设计了振弦式陀螺电磁驱动结构,运用MATLAB数值软件设定目标参数和初始值计算得到初始结构尺寸;应用Maxwell电磁软件分析了振弦式陀螺电磁驱动系统中永磁体尺寸、永磁体间距、背磁片、Halbach永磁体阵列等因素对电磁驱动模型气隙磁感应强度的影响;最后优化了振弦式陀螺结构模型并进行了电磁驱动结构模型仿真分析。结果表明,电磁驱动整体结构模型气隙磁感应强度得到很大提升,可以很好地降低陀螺功耗,提高陀螺框架驱动力,优化陀螺结构尺寸,从而验证了振弦式陀螺电磁驱动方案模型的可行性,为振弦式陀螺的结构优化设计与实际产品试制研究奠定了理论基础。
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关键词
振弦式陀螺
驱动结构设计
电磁分析
磁感应强度
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Keywords
Vibrating-string gyro
Drive structure design
Electromagnetic analysis
Magnetic flux density
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于相位负反馈的振弦式陀螺驱动电路研究
被引量：2
- 2
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作者
陈志龙
黄鸣
刘鹏
舒凯
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机构
南昌理工学院电子与信息学院
华东交通大学机电与车辆工程学院
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出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2020年第4期533-539,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61663033)。
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文摘
介绍了一种采用电磁驱动频率检测的振弦式陀螺。为了实现振弦式陀螺稳幅谐振,分析了振弦式陀螺驱动模态的动力学特性和电学特性。根据其特性设计了基于相位负反馈的闭环驱动系统,建立其Simulink系统模型,分析了驱动模态固有频率发生偏差时驱动系统的锁频稳幅性能。对闭环驱动系统进行了器件级电路实现与仿真。结果表明,陀螺稳幅起振时间约为1.5 s,稳定后频率抖动小于0.0206 Hz。最后对闭环驱动电路进行了实物制作与驱动测试,测试结果与仿真结果一致,验证了闭环驱动电路能够实现陀螺频率追踪与幅值稳定的控制要求。
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关键词
振弦式陀螺
相位负反馈
固有频率追踪
稳幅振动
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Keywords
vibrating-string gyro
phase negative feedback
natural frequency tracking
steady amplitude vibration
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分类号
TN75
[电子电信—电路与系统]
TM15
[电气工程—电工理论与新技术]
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题名圆壳体振弦式陀螺驱动设计与振动特性分析
被引量：2
- 3
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作者
陈志龙
刘鹏
黄鸣
舒凯
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机构
南昌理工学院省级重点实验室
中国铁路广州局集团有限公司广州车辆段
华东交通大学机电与车辆工程学院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第2期29-33,38,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61663033)。
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文摘
针对微陀螺高精度和微型化的发展趋势,依据振弦式陀螺的工作原理建立了圆壳体振弦式陀螺驱动模型;应用Ansys软件分析了驱动中U形折叠梁结构参数以及内环驱动结构参数对驱动的影响,优化了驱动结构并建立了振动响应仿真分析。结果表明:圆壳体振弦式陀螺受驱动方向和驱动垂直方向的重力影响较大但变形小于1μm,优化后的U形折叠梁沿z方向有足够的刚性,可降低振弦式陀螺受z方向重力加速度的影响,且从谐响应分析中得出驱动峰值频率为3 500 Hz,最大应力为132 kPa,幅值为9.27μm。从而验证了所提出的驱动模型的可行性,为实际产品试制研究奠定理论基础。
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关键词
振弦式陀螺
U形折叠梁
重力响应分析
谐响应分析
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Keywords
vibrating wire gyroscope
U-shaped folded beam
gravity response analysis
harmonic response analysis
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名振弦式陀螺频率检测结构设计与振动分析
- 4
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作者
陈志龙
刘鹏
黄鸣
舒凯
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机构
南昌理工学院
华东交通大学机电与车辆工程学院
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出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2021年第2期12-17,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(61663033)。
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文摘
针对微陀螺高精度和微型化的发展趋势,依据振弦式陀螺的工作原理建立了振弦式陀螺频率检测数学模型;应用ANSYS软件分析了陀螺检测结构参数影响,优化了振弦式陀螺整体结构并建立了振动响应仿真分析。结果表明振弦式陀螺驱动结构振动响应随着驱动力的增大,驱动响应位移量也随之增大,且驱动力与位移量之间具有很好的线性关系,可以很好地控制振弦式陀螺框架驱动力,优化振弦式陀螺结构尺寸,从而验证了振弦式陀螺电磁驱动与频率检测方案模型的可行性。
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关键词
振弦式陀螺
频率检测
模态分析
振动响应
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Keywords
vibrating string gyro
frequency measurement
modal analysis
vibration response
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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